Тепловая изоляция: СП 61.13330.2012 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003 (с Изменением N 1)

Теплоизоляционные материалы: виды,описание,фото,свойства | Строительные материалы

Чтобы защитить жилье от теплопотерь и повышенной влажности, его покрывают различными типами утеплителей. Выбрать лучший из них очень сложно, ведь у каждого изделия собственные уникальные свойства и область применения. Теплоизоляционные материалы, которые применяются в современном строительстве, с одной стороны экологичны, с другой – удобны в монтаже. Изучив основные виды утеплителей, можно выбрать лучший теплоизоляционный материал, отвечающий именно вашим потребностям.

Основные виды утеплителей

Современные теплоизоляционные материалы для применения в строительстве и ремонте делятся на множество разновидностей: промышленные и бытовые, природные и искусственные, гибкие и жесткие теплоизоляционные материалы и т.д.

К примеру, по форме современная теплоизоляция разделяется на такие образцы, как:

  • рулоны;
  • листовой;
  • единичный;
  • сыпучий.

По структуре отличают следующие типы термоизоляции со своей уникальной особенностью:

  • волокнистые;
  • ячеистые;
  • зернистые.

По виду сырья выделяют такие изделия различного класса качества:

  1. Органические, природные или натуральные утеплители — это пробковая кора, целлюлозная вата, пенополистирол, древесное волокно, пенопласт, бумажные гранулы, торф. Эти виды строительных теплоизоляционных материалов применяются исключительно внутри помещения, чтобы минимизировать высокую влажность. Однако природные строительные термоизоляторы не огнеупорны.
  2. Неорганические теплоизоляционные материалы
     — 
    горные породы, стекловолокно, пеностекло, минераловатные утеплители, вспененный каучук, ячеистые бетоны, каменная вата, базальтовое волокно. Хороший изолятор тепла из данной категории отличается высокой степенью паропроницаемости и огнестойкости. Особенно эффективно утепление изделием с гидрофобизирующими добавками.
  3. Смешанные — перлит, асбест, вермикулит и другие утеплители из вспененных горных пород. Отличаются наилучшим качеством и, разумеется, повышенной стоимостью. Это самые дорогие марки лучших теплоизоляционных материалов. Поэтому таким утеплителем покрывают помещения намного реже, чем более экономными материалами.

Если нужно сделать термическую изоляцию трубопровода в стене, то для этого применяются  специальные «рукава» повышенной плотности.

Определение лучшего изделия зависит не только от цены. Их выбирают по качественным характеристикам, эргономичным свойствам и экологичности.

Какие задачи решает теплоизоляционный материал

Теплоизоляция является одним из приоритетных направлений при строительстве, поскольку ее применение позволяет многократно повысить эксплуатационные характеристики зданий. Постройка с достаточным количеством утеплителя гораздо меньше промерзает зимой, что снижает затраты на его отопление. Также она менее склонна к перегреву летом, сохраняя внутри комфортную температуру, что экономит ресурс кондиционерного оборудования.

Наличие теплоизоляции дает возможность избежать резких скачков температуры в помещении. Это очень важно, если внутри помещений применяется чувствительный к этому параметру отделочный материал, к примеру, древесина или отдельные виды пластика, в том числе и ПВХ используемый для производства натяжных потолков. Отсутствие существенных колебаний температуры дает возможность убрать благоприятные условия для образования конденсата. Именно применение теплоизоляции исключает появление сырости и развития плесени. Конечно при условии, что влага не образовывается внутри помещения слишком интенсивно от других факторов или накапливается в результате отсутствия гидроизоляции между фундаментом и фасадными стенами.

Сырость на стенах приводит к отслаиванию отделочных материалов. Как следствие наблюдается срывание обоев, а также тяжелой керамической плитки. Переизбыток влаги от отсутствия достаточной теплоизоляции также приводит к расширению изделий из дерева. Как следствие наблюдается коробление напольного покрытия, деформация дверей, от чего они неплотно входят в дверную коробку, и так далее.

Стоит также отметить, что теплоизоляционные материалы помимо своего прямого предназначения обладают звукоизоляционными свойствами. Конечно, их эффективность не столь высока как у специализированных для этой цели покрытий, но вполне достаточная, чтобы уменьшить передачу громких звуков.

Применяемые теплоизоляционные материалы

Существует довольно широкий ассортимент предлагаемых на рынке материалов, которые могут применяться в качестве удачного утеплителя. Среди них оптимальный баланс между стоимостью и эффективностью имеют:
  • Минеральная вата.
  • Пенопласт.
  • Пенополистирол.
  • Пеноплекс.
  • Вспененный пенополиэтилен.
  • Пенополиуретан.

На какие параметры обращать внимание при выборе?

Выбор качественной теплоизоляции зависит от множества параметров. Берутся во внимание и способы монтажа, и стоимость, и другие важные характеристики, на которых стоит остановиться подробнее.

Выбирая самый лучший теплосберегающий материал, необходимо тщательно изучить его основные характеристики:

  1. Теплопроводность. Данный коэффициент равен количеству теплоты, которое за 1 ч пройдет сквозь 1 м изолятора площадью 1 м2, измеряется Вт. Показатель теплопроводности напрямую зависит от степени влажности поверхности, поскольку вода пропускает тепло лучше воздуха, то есть сырой материал со своими задачами не справится.
  2. Пористость. Это доля пор во всеобщем объеме теплоизолятора. Поры могут быть открытыми и закрытыми, крупными и мелкими. При выборе важна равномерность их распределения и вид.
  3. Водопоглощение. Этот параметр показывает количество воды, которое может впитать и удержать в порах теплоизолятор при прямом контакте с влажной средой. Для улучшения этой характеристики материал подвергают гидрофобизации.
  4. Плотность теплоизоляционных материалов. Данный показатель измеряется в кг/м3. Плотность показывает соотношение массы и объема изделия.
  5. Влажность. Показывает объем влаги в утеплителе. Сорбционная влажность указывает на равновесие гигроскопической влажности в условиях разных температурных показателей и относительной влажности воздуха.
  6. Паропроницаемость. Это свойство показывает количество водяного пара, проходящее за один час через 1 м2 утеплителя. Единица измерения пара – мг, а температура воздуха внутри и снаружи принимается за одинаковую.
  7. Устойчивость к био разложению. Теплоизолятор с высокой степенью биостойкости может противостоять воздействию насекомых, микроорганизмов, грибков и в условиях повышенной влажности.
  8. Прочность. Данный параметр свидетельствует о том, какое влияние на изделие окажет транспортировка, хранение, укладка и эксплуатация. Хороший показатель находится в пределах от 0,2 до 2,5 МПа.
  9. Огнеустойчивость. Здесь учитываются все параметры пожарной безопасности: воспламеняемость материала, его горючесть, дымообразующая способность, а также степень токсичности продуктов горения. Так, чем дольше утеплитель противостоит пламени, тем выше его параметр огнестойкости.
  10. Термоустойчивость. Способность материала сопротивляться воздействию температур. Показатель демонстрирует уровень температуры, после достижения которой у материала изменятся характеристики, структура, а также уменьшится его прочность.
  11. Удельная теплоемкость. Измеряется в кДж/(кг х °С) и тем самым демонстрирует количество теплоты, которое аккумулируется слоем теплоизоляции.
  12. Морозоустойчивость. Данный параметр показывает возможность материала переносить изменения температуры, замерзать и оттаивать без потери основных характеристик.

Во время выбора теплоизоляции нужно помнить о целом спектре факторов. Надо учитывать основные параметры утепляемого объекта, условия использования и так далее. Универсальных материалов не существует, так как среди представляемых рынком панелей, сыпучих смесей и жидкостей нужно выбрать наиболее подходящий для конкретного случая тип теплоизоляции.

Теплоизоляционные материалы виды и свойства

Керамзит — один из основных пористых заполнителей, использующихся в строительстве. Это прочный и легкий материал, имеющий плотность 250—800 кг/м. Керамзит выпускается в виде песка, гравия и щебня.

Керамзитовый гравий получают в результате обжига легкоплавких вспучивающихся глин при температуре около 1200°С. В результате образуются гранулы размером 5— 40 мм. Спекшаяся оболочка на поверхности гранулы придает ей прочность. В изломе гранула керамзита имеет структуру застывшей пены.

Керамзитовый песок имеет зерна до 5 мм, его получают при производстве керамзитового гравия в небольших количествах. Кроме того, его можно получить дроблением зерен гравия диаметром свыше 50 мм.

Шлаковая пемза — искусственный пористый заполнитель ячеистой структуры — получают из отходов металлургии — расплавленных доменных шлаков. При быстром охлаждении шлаков с помощью воздуха, воды или пара происходит их вспучивание. Образовавшиеся куски шлаковой пемзы дробят и рассеивают на щебень и песок.

Гранулированный шлак представляет собой мелкозернистый пористый материал в виде крупного песка с зернами размером 5—7 мм.

Вспученный перлит — сыпучий теплоизоляционный материал в виде мелких пористых зерен белого цвета, который получают при кратковременном обжиге гранул из вулканических водосодержащих стеклообразных пород. При температуре 950—1200°С из материала энергично испаряется вода, пар вспучивает и увеличивает частицы перлита в 10—20 раз. Вспученный перлит выпускается в виде зерен диаметром 5 мм или песка и применяется для производства легких бетонов, теплоизоляционных изделий и огнезащитных штукатурок. Для производства бетонов плотность вспученного перлита должна составлять 150—430 кг/м

3, для теплоизоляционных засыпок — 50—100 кг/м3. Коэффициент теплопроводности равен 0,04—0,08 Вт/(мˑ°С).

Вспученный вермикулит — сыпучий теплоизоляционный материал в виде чешуйчатых частиц серебристого цвета, получаемый в результате измельчения и обжига водосодержащих слюд. При быстром нагреве вермикулит расщепляется на отдельные пластинки, частично соединенные друг с другом. В результате его объем увеличивается в 15—20 раз. Насыпная плотность вермикулита составляет 75—200 кг/м3.

Вспученный вермикулит используется для изготовления теплоизоляционных плит для утепления облегченных стеновых панелей и легких бетонов в качестве теплоизоляционной засыпки.

Топливные шлаки — пористые кусковые материалы, образующиеся в топке в качестве побочного продукта при сжигании антрацита, каменного и бурого угля и другого твердого топлива.

Аглопорит получают в результате спекания гранул из смеси глинистого сырья с углем. Спекание гранул происходит в результате сгорания угля. Одновременно с выгоранием угля масса вспучивается. Насыпная плотность аглопоритового щебня 300—1000 кг/м.

В настоящее время широкое распространение в строительстве получил керамзитобетон, из которого изготовляют однослойные и трехслойные панели.

Пенобетоны получают из смеси цементного теста с пеной (взбитой из канифольного мыла и животного клея или другого компонента), имеющей устойчивую структуру. После затвердения ячейки пены образуют бетон ячеистой структуры. Из пенобетона выпускают ряд изделий.

Газобетон получают из смеси портландцемента, кремнеземистого компонента и газообразователя (чаще всего алюминиевой пудры). Нередко в эту смесь добавляют воздушную известь или едкий натрий. Полученную смесь заливают в формы, для улучшения структуры подвергают вибрации и обрабатывают преимущественно в автоклавах. Изделия из газобетона формуют большого размера, а затем разрезают на элементы.

Гаэосиликат автоклавного твердения получают на основе известково-кремнеземистого вяжущего, с использованием местных материалов — воздушной извести, песка, золы, металлургических шлаков. В настоящее время дома, стены которых выполнены из газосиликата, получили широкое распространение в сельской местности.

Опилкобетон также используют для строительства домов. В его состав входит известково-цементное тесто, которое смешивают со смесью опилок с песком. Получаемый бетон состава — вяжущее: песок: опилки — (1:1,1:3,2) — (1:1,3:3,3) (по объему) является хорошим теплоизоляционным материалом.

Наиболее высокими теплоизоляционными характеристиками обладают теплоизоляционные пенопласты, применяемые для утепления стен, покрытий и других элементов жилых зданий. Они представляют собой пористые пластмассы, получаемые при вспенивании и термообработке полимеров. Под действием температуры происходит интенсивное выделение газов, вспучивающих полимер. В результате образуется материал с равномерно распределенными в нем порами. В ячеистых пластмассах поры занимают 90—98% объема материала, в то время как на стенки приходится 2—10%. Поэтому пенопласты очень легки. Кроме того, они не загнивают, достаточно гибки и эластичны. Недостаток теплоизоляционных полимеров — их ограниченная теплостойкость и горючесть.

Пенопласты подразделяются на жесткие и эластичные. В строительстве для изоляции ограждающих конструкций применяют жесткие. Пенопласты легко обрабатываются, им легко можно придать любую форму. Кроме того, их можно склеивать между собой и с другими материалами: алюминием, асбестоцементом, древесиной. Для склеивания применяют дифенольные каучуковые, модифицированные каучуковые и эпоксидные клеи.

Пористые пластмассы вырабатывают на основе полистирольных, поливинилхлоридных, полиуретановых, фенольных и карбамидных смол.

Полистирольный пенопласт(пенополистирол) является наиболее распространенным теплоизоляционным материалом, состоящим из спекшихся между собой сферических частиц вспененного полистирола.

Пенополистирол является твердой пеной с замкнутыми порами. Это жесткий материал, стойкий к действию воды, большинству кислот и щелочей. Существенный недостаток пенополистирола — его горючесть. При температуре 80°С он начинает тлеть, поэтому его рекомендуют устраивать в конструкциях, замкнутых со всех сторон огнестойкими материалами. Он используется в качестве утеплителя в слоистых панелях из железобетона, алюминия, асбестоцемента и пластика.

Пенополиуретан изготовляют жестким и эластичным. Полиуретановый поропласт выпускают в виде матов из пористого полиуретана с коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/(м°С) размером 2×1×(0,03—0,06) м, а также твердых и мягких плит плотностью 30—150 кг/м и теплопроводностью 0,022—0,03 Вт/(м’°С). Простота изготовления позволяет получать из этого материала плиты не только в заводских условиях, но и на стройплощадке. При специальных добавках пенополиуретан не поддерживает горения.

Мипора— пористый теплоизоляционный материал белого цвета, изготовляемый на основе мочевиноформаль-дегидного полимера. Мипору выпускают в виде блоков объемом не менее 0,005 м и коэффициентом теплопроводности 0,03 Вт/(м’°С) или плиток толщиной 10 и 20 мм. Мипора не является горючим материалом. При температуре 200°С она только обугливается, но не загорается. Однако она имеет малую прочность на сжатие и представляет собой гигроскопичный материал. Мипору применяют в виде легкого заполнителя каркасных конструкций или пустот, где нет требований к влагоустойчивости.

Пеноизол относится к новым высокоэффективным теплоизоляционным материалам и представляет собой застывшую пену с замкнутыми порами. В зависимости от введенных в него добавок он может быть жестким и эластичным. При использовании в качестве наполнителя тонко молотого керамзитового песка пеноизол становится трудно возгораемым теплоизоляционным материалом. До температуры 350°С он устойчив к воздействию огня, при температуре до 500°С не выделяет токсичных веществ, кроме углекислого газа. Пеноизол имеет хорошую адгезию к кирпичу, бетонным и металлическим поверхностям. Используется для утепления дачных домов, коттеджей, гаражей, ангаров, покрытий бассейнов.

Сотопласты выпускают в виде гофрированных листов бумаги, хлопчатобумажной или стеклянной ткани, пропитанной полимером и антипиреном. Сотопласты представляют собой регулярно повторяющиеся ячейки правильной геометрической формы (в виде пчелиных сот). Его используют в качестве утеплителя в трехслойных панелях из алюминия или асбестоцемента. При заполнении ячеек крошками из мипоры теплоизоляционные характеристики сотопласта повышаются. Применяют сотопласты в виде плит и блоков толщиной 350 мм.

Наиболее рациональными для строительства являются соты из крафт-бумаги, пропитанной фенолформальдегидной смолой с размерами сот 12 и 25 мм. Сотопласты, изготовленные из обычной бумаги и пропитанные мочевино-формальдегидной смолой, хрупки и ломки. При распиловке они сильно крошатся.

Алюминиевая фольга — один из эффективных утеплителей. В то же время она является хорошей воздухоизоляцией и пароизоляцией. В настоящее время промышленность цветной металлургии выпускает фольгу толщиной 0,005—0,2 мм. Алюминиевая фольга имеет блестящую серебристую поверхность с большой отражательной способностью. Большая часть потока лучистой теплоты, падающей на конструкцию, покрытую фольгой, отражается, благодаря этому уменьшаются теплопотери через ограждения и повышается их теплозащита.

Алюминиевая фольга для строительства выпускается в рулонах диаметром 8—43 см, толщиной полотна 0,005— 0,02 мм и шириной 10—460 мм.

Минеральная вата представляет собой теплоизоляционный материал, состоящий из тончайших стекловидных волокон, получаемых путем распыления жидких расплавов шихты из металлургических и топливных шлаков, горных пород типа доломитов, мергелей, базальтов. Длина волокон составляет 2—60 мм. Теплозащитные свойства минеральной ваты обусловлены воздушными порами, заключенными между волокнами. Воздушные поры составляют до 95% общего объема скелета минеральной ваты. Минеральная вата занимает ведущее положение среди неорганических теплоизоляционных материалов благодаря простоте производства, неограниченности сырьевых запасов, малой гигроскопичности и небольшой стоимости.

Недостаток минеральной ваты для тепловой изоляции состоит в том, что при хранении она уплотняется, комкуется, часть волокон ломается и превращается в пыль. Имеющая очень малую прочность, уложенная в конструкциях минеральная вата должна быть защищена от механических воздействий. Поэтому применение в строительстве находят изделия, выпущенные на ее основе, — маты, жесткие и полужесткие плиты.

Маты минераловатные прошивные применяются для теплоизоляции наружных ограждений, а также конструкций, температура которых не менее 400°С. Они имеют при плотности 100—200 кг/м коэффициент теплопроводности 0,052—0,062 Вт/(м’°С). Прошивные маты выпускаются длиной 2 м, шириной 0,9—1,3 м при толщине полотна 0,06 м. В строительстве используются прошивные маты на металлической сетке, на обкладке из стеклохолста, на крахмальном связующем с бумажной и тканевой обкладками.

Маты минераловатные на металлической сетке получают путем прошивки ковра из минеральной ваты на металлической сетке хлопчатобумажными нитками. Маты выпускаются плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности около 0,05 Вт/(м’°С) и размером 3×0,5×0,05 м.

Минераловатные маты на обкладке из стеклохолста изготовляют прошивкой минераловатного ковра стекложгу-том, обработанным в мыльном растворе. Они выпускаются плотностью 125—175 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,044 Вт/(м’°С) размером 2×06×0,04 м и могут быть использованы для изоляции конструкций с температурой до 400°С. Минераловатные маты на крахмальном связующем с бумажной обкладкой выпускают плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,044 Вт/(м’°С) длиной 1—2 м, шириной 0,95—2 м, толщиной от 0,04 до 0,07 м с шагом в 0,01 м.

Теплоизоляционные полужесткие плиты на основе синтетического связующего используют для утепления строительных конструкций и др., в основном в качестве эффективной теплоизоляции покрытий и кровель, в том числе и шиферных. Их использование возможно во всех случаях, где исключается увлажнение и деформация утеплителя во время эксплуатации.

Полужествие плиты состоят из минерального волокна, пропитанного при распылении растворов фенолоспиртов с последующим охлаждением. Плиты марки ПП производят плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,046 Вт/(м’°С) длиной 1 м, шириной 0,5 м, толщиной 0,03; 0,04 и 0,06 м.

Полужесткие плиты на синтетическом вяжущем изготовляют из минераловатного ковра, пропитанного синтетическим связующим (например, карбамидными смолами) с последующей теплообработкой. Их выпускают плотностью 80—100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,031—0,058 Вт/(м°С).

Жесткие минераловатные плиты на битумном связующем, имеющие коэффициент теплопроводности 0,042 Вт/(м°С), выпускаются размером 1×0,5×0,06 м. Они имеют низкую гигроскопичность, высокую водостойкость и мало подвержены поражению грибками и насекомыми.

Жесткие минераловатные плиты типа ПЭ на синтетическом связующем имеют коэффициент теплопроводности 0,04 Вт/(м’°С) и выпускаются размером 1×0,05×0,06 м. Они обладают повышенной прочностью и могут использоваться для утепления совмещенных кровель и крупнопанельных ограждающих конструкций.

Минераловатные мягкие плиты называют минеральным войлоком. Его выпускают в виде рулонов, упакованных в жесткую тару или водонепроницаемую бумагу. Полотнища минерального войлока выпускают длиной 1; 1,5 и 2 м, шириной 0,45; 0,5 и 1 м, толщиной 0-,05—0,1 м с шагом в 0,01 м. Мягкие минераловатные плиты на битумном связующем используют для утепления строительных конструкций. Серьезным их недостатком является способность войлока уплотняться при незначительных нагрузках, в первую очередь от собственного веса. При этом происходит резкое увеличение плотности, иногда вдвое, что приводит к снижению его теплозащитных качеств.

Строительный войлок получают из низкосортной шерсти животных, к которой добавляют растительные волокна и крахмальный клейстер. Полученные полотнища пропитывают 3%-ным раствором фтористого натрия для защиты от повреждения молью и высушивают. Строительный войлок — хороший утепляющий и звукоизоляционный материал, используется при штукатурке стен и потолков, утепления зазоров между дверными или оконными коробками и стеной.

Стеклянная вата является теплоизоляционным материалом, получаемым вытягиванием расплавленного стекла и состоящим из шелковистых, тонких, гибких стеклянных нитей белого цвета.

Маты из стекловолокна на синтетической связке плотностью 350 кг/м3 с коэффициентом теплопроводности 0,045 Вт/(м°С) выпускают длиной 1—1,5 м, шириной 0,5; 1; 1,5 м, толщиной 0,03—0,06 м.

Базальтовое супертонкое стекловолокно БСТВ является высокоэффективным теплоизоляционным материалом, обладающим малой плотностью 17—25 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,027—0,036 Вт/(м’°С). Из него изготовляют маты, обладающие хорошей теплозащитой и звукоизоляцией.

Пеностекло представляет собой материал, изготовляемый из стекольного боя или кварцевого песка, известняка, соды, т.е. тех же материалов, из которых производят различные виды стекол. Пеностекло образуется в результате спекания порошка стеклобоя с коксом или известняком, которые при высокой температуре выделяют углекислый газ. Благодаря этому в материале образуются крупные поры, стенки которых содержат мельчаший замкнутые микропоры. Двоякий характер пористости позволяет получить пеностекло, имеющее в зависимости от плотности низкий коэффициент теплопроводности 0,058— 0,12 Вт/(м°С). Оно обладает водостойкостью, морозостойкостью, несгораемостью и высокой прочностью. Пеностекло используют для утепления стен, перекрытий, кровель, для изоляции подвалов и холодильников.

Цементный фибролит является хорошим теплоизоляционным материалом, состоящим из смеси тонких древесных стружек длиной 20—50 см (древесной шерсти), портландцемента и воды. Полученную массу формуют, подвергают тепловой обработке и разрезают на отдельные плиты. Древесные стружки, приготовленные из неделовой древесины хвойных пород на специальных станках, выполняют в плитах роль армирующего каркаса. Цементно-фибролитовые плиты выпускают марками по плотности М 300, 350, 400 и 500 с коэффициентом теплопроводности 0,09—0,12 Вт/(м°С), длиной 2—2,4 м и шириной 0,5— 0,55 м и толщиной 5; 7,5 и 10 см.

Арболит изготовляют из смеси портландцемента, дробленой стружки и воды.

Древесно-стружечные плиты изготовляют в результате прессования специально подготовленных стружек с жидкими полимерами. Стружки изготовляют на станках из неделовой древесины, используя отходы фанерного и мебельного производства. Плиты представляют своего рода слоистую конструкцию, средний слой которой состоит из толстых стружек толщиной около 1 мм, а наружные слои из тонких стружек толщиной 0,2 мм. Для обеспечения биостойкости плит в массу из стружек и полимеров вводят антисептик (буру, фтористый натрий и др.), а также антипирены и гидрофобизирующие вещества. Применение гидрофобизаторов позволяет уменьшить набухание плит под действием влаги воздуха.

Плиты снаружи отделывают полимерными пленочными материалами, бумагой, пропитанной смолой, что также защищает их от увлажнения и истирания. Иногда поверхность плит покрывают водостойкими лаками.

Древесно-стружечные плиты выпускают различной плотности от 350 до 1000 кг/м3. Плиты средней (510— 650 кг/ ) и высокой (660—800 кг/м) плотностей используют в качестве конструкционного и отделочного материала, а малой плотности (350 кг/м) — как теплоизоляционный, а также звукоизоляционный материал. Плиты изготовляют длиной 1,8—3,5 м, шириной 1,22—1,75 м, толщиной 0,5—1 см.

Древесно-волокнистые плиты изготовляют из древесины или растительных волокон, получаемых из отходов деревообрабатывающих производств, неделовой древесины, а также костры, камыша, хлопчатника. Наибольшее распространение получили плиты на основе древесных отходов. Древесно-волокнистые плиты выпускают различной плотности — от 250 до 950 кг/м3. Твердые плиты (плотностью больше 850 кг/м) применяют для устройства перегородок, подшивки потолков, настилки полов, изготовления полотен и встроенной мебели.

Изоляционные древесно-волокнистые плиты плотностью до 250 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,07 Вт/(м’°С) используют для тепло- и звукоизоляции помещений. Они имеют длину 1,2—3 м, ширину 1,2— 1,6 м, толщину 0,8—2,5 мм.

Оргалит представляет собой теплоизоляционные древесно-волокнистые плиты из измельченной и химически обработанной древесины. При плотности 150 кг/м3 они имеют коэффициент теплопроводности 0,055 Вт/(м’°С) и используются для теплоизоляции стен, кровель и т.д.

Торфяные изоляционные плиты изготовляют прессованием из малоразложившегося торфа, имеющего волокнистую структуру. Торфяные плиты выпускают плотностью 170 и 250 кг/м с коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,06 Вт/(м’°С), длиной 1 м, шириной 0,5 м, толщиной 30 мм и используют для изоляции ограждающих конструкций зданий.

Асбестовый картон получают из асбеста 4-го и 5-го сортов, каолина и крахмала. Его изготовляют на листо-формовочных машинах в виде листов длиной и шириной 0,9—1 м, толщиной 2—10 мм. Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии равен 0,157 Вт/(м’°С).

Опилки древесные получают в результате обработки древесины, в мебельном производстве, при распиловке. Опилки плотностью около 150 кг/м используют в качестве утепляющей засыпки, а также для производства арболита, ксилолита, при изготовлении опилкобетона и других строительных материалов.

Пакля представляет собой коротковолокнистый материал, получаемый из отходов пеньки и льна, имеет плотность 160 кг/м, коэффициент теплопроводности 0,047 Вт/(м°С) и применяется для конопатки стен и зазоров оконных коробок.

Гипсовые плиты для перегородок огнестойки, обладают высокими звукоизоляционными качествами, в них легко забиваются гвозди. Плиты применяются для перегородок в помещениях с относительной влажностью не более 70%. Гипсовые перегородки выпускают сплошными и пустотелыми, длиной 0,8—1,5 м, шириной 0,4, толщиной 80, 90 и 100 мм.

Гипсокартонные листы представляют собой отделочный материал, изготовленный из строительного гипса, армированного растительным волокном. Поверхность листов с обеих сторон оклеена картоном. Сухая штукатурка легко режется, не горит, хорошо прибивается гвоздями. Гипсокартонные листы лопаются при изгибе. Как и все изделия на основе гипса они разрушаются под действием влаги.

Сухая штукатурка выпускается листами длиной 2,5— 3,3 м, шириной 1,2 м, толщиной 10—12 мм и применяется для внутренней отделки помещений. Ее приклеивают к поверхности стен и потолков специальными мастиками. Швы между листами заделывают безусадочной шпатлевкой.

Гипсобетонные камни являются местным строительным материалом, их применяют для наружных стен малоэтажных зданий в районах, где нет других эффективных стеновых материалов.

Гипсобетон изготовляют на основе строительного, высокопрочного гипса или гипсоцементно-пуццоланового вяжущего. В его состав вводят пористые заполнители — керамзитовый гравий, топливные шлаки, а также смесь из кварцевого песка и древесных опилок. В зависимости от заполнителя гипсобетон имеет плотность 1000—1600 кг/м. Из него изготовляют сплошные и пустотелые плиты перегородок.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Кислотоупорный кирпич: описание,видео,фото,виды,размеры,параметрыКислотоупорный кирпич: описание,видео,фото,виды,размеры,параметры
  • Вредны ли натяжные потолки для здоровья?Вредны ли натяжные потолки для здоровья?
  • Силикатные бетоны: виды,свойства фото,изготовление,применениеСиликатные бетоны: виды,свойства фото,изготовление,применение
  • Строительный клей: обзор,описание,виды,применение,назначение,фото,видео.Строительный клей: обзор,описание,виды,применение,назначение,фото,видео.
  • Силикатный кирпич: описание,фото,видео,виды,характеристики,составСиликатный кирпич: описание,фото,видео,виды,характеристики,состав
  • Как выбрать вентилятор — какой мощности?Как выбрать вентилятор — какой мощности?
  • Газобетон: описание,виды,фото,видео,производители,прочностьГазобетон: описание,виды,фото,видео,производители,прочность
  • Тротуарная плитка: описание,характеристики,маркировка,виды,фото,видеоТротуарная плитка: описание,характеристики,маркировка,виды,фото,видео
  • Швеллер: описание,виды,обзор,фото,видео,обозначение,применениеШвеллер: описание,виды,обзор,фото,видео,обозначение,применение
  • Выгодное ограждениеВыгодное ограждение
  • Сэндвич панели:описание,виды,размер,предназначение,фото,применениеСэндвич панели:описание,виды,размер,предназначение,фото,применение
  • Швеллер 10: характеристики,размер,вес,масса,виды,фото,видеоШвеллер 10: характеристики,размер,вес,масса,виды,фото,видео

Тепловая изоляция

Тепловая изоляция предназначена для снижения потерь тепла в окружающую среду и обеспечения санитарных норм в производственных помещениях. С этой целью наружные поверхности горячих стенок аппаратов и трубопроводов покрывают одним или несколькими слоями теплоизоляционных материалов, обладающих низкими коэффициентами теплопроводности.

В качестве тепловой изоляции широко используют синтетические и минеральные материалы, имеющие пористую структуру с замкнутыми мелкими порами, в которых исключается теплопередача конвекцией. Такие пористые материалы имеют достаточно малые значения коэффициента теплопроводности, что позволяет при определенной толщине слоя изоляции (обычно до 150 мм) и ее конструкции получить большую величину термического сопротивления стенки. Хотя в качестве теплоизоляционных могут применяться различные материалы с низкой теплопроводностью, однако обычно под теплоизоляционными понимают материалы с коэффициентом теплопроводности при 50–100 ºС менее 0,25 Вт/(м·К). Наиболее распространенные материалы, применяемые для тепловой изоляции, приведены в табл. 7.5.

Таблица 7.5– Характеристики некоторых видов тепловой изоляции при 0–100С

Материал

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)

Асбест

600

0,150

Бетон огнеупорный

1050

0,380

Винипласт

1380

0,160

Войлок шерстяной

300

0,047

Кирпич красный

1900

0,620

Кирпич легковесный

700

0,150

Кирпич шамотный

1800

0,700

Пенопласт

30

0,047

Пробка

160

0,047

Совелит

450

0,098

Стекловата

200

0,052

Торфоплиты

220

0,064

Фаолит

1730

0,420

Фольга алюминиевая

20

0,047

Шлаковата

250

0,076

При умеренных температурах изолируемых поверхностей обычно наносится один слой теплоизоляции, при высоких – несколько слоев. Необходимуютолщинуоднослойной или многослойной изоляции плоской стенки определяют по уравнениям(7.26) и (7.28). Так, в случае однослойной изоляции с коэффициентом теплопроводностиизтолщина слоя δиз, необходимая для обеспечения температуры внешней поверхности изолирующего слояtиз:

, (7.196)

где t1иt2– температуры внутри аппарата (трубопровода) и снаружи, соответственно.

Аналогично для многослойной изоляции при толщине слоев с коэффициентами теплопроводности

. (7.197)

Из уравнений (7.196) и (7.197) следует, что изоляционный слой на плоской стенке из любого материала понижает потери тепла и температуру tиз. Причем это понижение тем больше, чем толще изолирующий слой. Для цилиндрических стенок тепловые потери уменьшаются непропорционально увеличению толщины изоляции. Это объясняется тем, что при увеличении толщины термическое сопротивление слоя изоляцииувеличивается, а термическое сопротивление теплоотдачи в окружающую средууменьшается. Следовательно, при неправильном выборе толщины изоляции потери тепла могут не только не уменьшиться, но и возрасти.

В соответствии с уравнением теплопередачи для цилиндрической стенки (7.31) тепловые потери

, (7.198)

где d1иd2– внутренний и внешний диаметры цилиндра, на который накладывается слой изоляции.

Дифференцируя уравнение (7.198) по dизи приравнивая производную нулю, получим

.

Анализ функции показывает, что она имеет максимум при, т.е. при данном диаметре изолированного цилиндра потери тепла в окружающую среду становятся максимальными. Диаметр изоляции, соответствующий максимуму, и соответствующая ему толщина изоляции называютсякритическими:dкркр. Таким образом, для уменьшения потерь тепла необходимо, чтобы диаметр изолированного цилиндраdизбыл бы большеdкр, зависящего в свою очередь отλизи2.

Если изолирование аппарата (трубопровода) производится с целью экономии топлива, то материал и толщина изоляции выбираются исходя из экономических соображений путем сопоставления стоимости изоляции и стоимости сэкономленного тепла или топлива. При изолировании объекта с целью обеспечения технологического процесса или с целью обеспечения санитарных условий труда производят расчет для нескольких видов изоляции и выбирают из них ту, стоимость которой меньше других. При выборе изоляции большое значение имеют также такие факторы,как вес, гигиеничность, гигроскопичность, удобство монтажа и срок службы изоляции.

Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов: СНиП, характеристики, виды теплоизоляции и требования к ним

Фото: Теплоизоляция трубопроводаНеобходимо учитывать не только конструктивные особенности оборудования и трубопроводов, когда выбирается подходящей тип изоляционного материала, но и другие факторы. Этого требует СНиП для тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.

Смотрите актуальный СНиП в формате pdf – СП 61.13330.2012 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003

Рассмотрим факторы, влияющие на выбор изоляционных материалов.

  1. Целевое назначение самих изоляционных материалов.
  2. Пространственную ориентацию.
  3. Возможные атмосферные воздействия.

Какие требования предъявляются к тепловой изоляции трубопроводов и оборудования, рассмотрим ниже в данной статье.

Какую функцию выполняет защита?

Одно из назначений тепловой изоляции оборудования и трубопроводов – в снижении величин по тепловым потокам внутри конструкций. Материалы покрываются защитно – покровными оболочками, которые гарантируют полную сохранность слоя, в любых условиях эксплуатации.

Большое внимание вопросам тепловой изоляции уделяют в разных направлениях промышленности и энергетики. В сооружениях и оборудовании в этих отраслях именно тепловая изоляция становится одним из наиболее важных компонентов.

Результатом становится не только снижение потерь по теплу при взаимодействиях с окружающей средой. Но и расширение возможностей по сохранению оптимального теплового режима.

Тепловая изоляция трубопроводов и её суть

Фото: тепловая изоляция оборудования и трубопроводовПрименяя изоляцию теплового вида, производители облегчают себе осуществление тех или иных процессов по технологии. Это решение широко используется во многих сферах промышленности:

  1. Металлургической.
  2. Пищевой.
  3. Нефтеперерабатывающей.
  4. Химической.

Но большего внимания изоляция удостаивается от представителей энергетики. В данном случае объекты теплоизоляции имеют вид:

  • Труб для дыма.
  • Устройств по обмену тепла.
  • Аккумуляторных баков, где хранится горячая вода.
  • Турбин с газом и паром.

Тепловая изоляция трубопроводов используется на аппаратах, которые располагаются как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Это актуальное решение для теплоизоляции оборудования, например резервуаров, в которых хранится вода вместе с теплоносителями. Ряд жёстких требований предъявляется к эффективности изоляционных покрытий.

Какие именно требования предъявляются в данной сфере?

Перечень необходимых требований к материалам составляется на основе влажностных, механических, температурных и вибрационных нагрузок, которые испытывают конструкции во время монтажа. К теплоизоляционному покрытию предъявляется следующий ряд требований:

  • Эффективность в теплотехническом смысле.
  • Высокие показатели безопасности, в плане экологии и воздействия огня.
  • Долговечность вместе с эксплуатационной надёжностью.

Изоляция и СНиПы

СНиПы – это разновидности нормативных документов. В производстве они получили достаточно широкое распространение. Благодаря использованию СНиПов есть возможность выполнить теплоизоляцию по всем нормам относительно плотности. Учитывается и такой показатель, как коэффициент теплопроводности для различных типов.

Например, отдельные требования СНиП предъявляют к поверхностям, которые имеют температуру не больше 12 градусов. В данном случае обязательным требованием становится наличие пароизоляционного слоя.

Расчёт проводится по специальной процедуре с поверхностями, у которых нет определённого температурного режима. И которые слишком быстро меняют технические характеристики.

Порядок проведения расчётов

Без выполнения расчётов нельзя выбрать оптимальный материал, определить подходящую толщину. Без этого невозможно определить, какой плотностью будет обладать тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Среди факторов, оказывающих влияние на конечный результат подсчётов:

  • проведение тепла.
  • Способность защищать от деформаций.
  • Воздействия механического типа.
  • То, какой является температура на изолируемых поверхностях.
  • Вибрация на оборудовании и возможность его появления.
  • Температурный показатель в окружающей среде.
  • Предел по допустимой нагрузке.

Не обойтись и без учёта нагрузки, которая возникает при взаимодействии оборудования или трубопроводов с окружающим грунтом и транспортными средствами, которые проходят по поверхности. Специальные формулы используются для любых систем по передаче тепла, которые бывают стационарными, нестационарными.

Представляем серию формул для самостоятельного расчета толщины теплоизоляции.

Фото: Формула для расчёта толщины  теплоизоляции трубопроводаFoto: расчёта толщины  теплоизоляцииФото: raschyot-teploizoliatcii-truboprovodovФото: raschyot-teploizoliatcii-truboprovodov3Фото: raschyot-teploizoliatcii-truboprovodov4

Расчёт для теплоизоляции искусственно адаптируется ко всем условиям эксплуатации, характерным для того или иного и трубопровода или оборудования. Сами условия формируются при участии:

  1. Строительных материалов для подготовки к сменам времён года.
  2. Влажности, способствующей ускорению теплообмена.

Профессиональные компании предоставляют исполнителям инженерные данные для будущего строительства. Какие именно требования оказывают наибольшее влияние на выбор подходящих изоляционных покрытий?

  • Теплопроводность.
  • Звукоизоляция.
  • Возможность поглощать или отталкивать воду.
  • Уровень паропроницаемости.
  • Негорючесть.
  • Плотность.
  • Сжимаемость.

О толщине изоляции трубопровода и оборудования

Обязательно опираться на нормативы, чтобы определить допускаемую толщину для каждого конкретного оборудования. В них производители пишут о том, какая плотность сохраняется в тепловом потоке. В СНиПах приводятся алгоритмы решения разных формул вместе с самими формулами.

Для выявления минимума толщины трубопроводов в том или ином случае определяют предел по допустимым значениям потерь на тех или иных участках.

Полиуретановая изоляция

Фото: Полиуретан для теплового ограничения трубопроводов
Трубопроводы с данным типом изоляции используются, когда надо укладывать конструкцию над поверхности земли, бесканального типа. При изготовлении стараются внедрить как можно больше новых технологий.

Из материалов к процессу допускаются только обладающие максимально высоким качеством. Заблаговременно их подвергают испытаниям в большом количестве, согласно СП, тепловая изоляция оборудования и трубопроводов не допускает брака.

Использование пенополиуретана позволяет снижать тепловые потери. И обеспечивает долговечность для самого материала теплоизоляции. В состав пенополиуретана входят экологически чистые компоненты. Это Изолан-345, а так же Воратек CD-100. По сравнению с минеральной ватой, теплоизоляционные характеристики пенополиуретана гораздо выше.

ППМ и АПБ изоляция

На протяжении более чем тридцати лет в трубопроводах используется так называемая пенополименарльная изоляция. Основным видом в данном случае выступает полимербетон. Его характеристики можно описать следующим образом:

  • Включение в группу Г1 при испытаниях на горючесть согласно действующим ГОСТам.
  • Температурный режим эксплуатации, позволяющий поддерживать 150 градусов.
  • Наличие структуры интегрального типа, которая совмещает в себе функции покрытия для гидроизояции вместе со слоем изоляции от тепла.

Некоторые региональные производители до недавнего времени занимались выпуском армопенобетонной изоляцией. У этого материала очень низкая плотность. А теплопроводность, наоборот, приятно удивляет.

АПБ обладает следующим набором преимуществ:

  1. Долговечность.
  2. Гидрозащитное покрытие с высокой паропроницаемостью.
  3. Оборудование не подвергается коррозии.
  4. Способность трубопровода выдерживать высокие температуры.
  5. Сопротивляемость огню.

Такие трубы хороши тем, что их можно применять для теплоносителя практически любой температуры. Это касается как сетей не только с водой, но и с паром. Вид прокладки не имеет значения.

Допустимо даже совмещение с подземной бесканальной и канальной разновидностями. Но продукция с ППУ теплоизоляцией всё ещё считается более технологичным решением.

О коэффициенте теплопроводности

Оборудование, пока оно эксплуатируется, становится возможным увлажнение – вот что больше всего влияет на расчётный коэффициент теплопроводности.

Особые правила существуют для принятия коэффициента, который предполагает увеличение теплопроводности изоляционных покрытий. Основываются при этом на ГОСТах и СНиПах, но не обойтись и без других факторов:

  • влажность грунта согласно СП.
  • Разновидности, к которой относится материал для теплоизоляции.

Коэффициент равняется единице, если речь идёт о трубах с ППУ-изоляцией, в оболочке из полиэтилена высокой плотности. Не важно, каков уровень влажности в грунте, где установлено оборудование. Другим будет коэффициент у оборудования и труб с изоляцией АПБ, имеющих интегральную структуру. И допускающих возможность того, что изоляционный слой может высохнуть.

  1. 1,1 – уровень коэффициента для конструкций, размещённых в грунтах с большим количеством воды, согласно СП.
  2. 1,05 – для грунтов, где количество воды не такое большое.

При практических расчётах используются специальные инженерные методики. Они обычно учитывают сопротивления внешним воздействиям из окружающей среды. Двухтрубная прокладка предполагает учёт взаимного теплового влияния каждого из элементов на другие.

Оптимальная толщина и дополнительные рекомендации

Одним из определяющих факторов при выборе подходящей толщины становится фактор стоимости. А данные показатели могут определяться индивидуально для каждого конкретного региона.

Есть и другие параметры, которые имеют значения. Вроде расчётной температуры теплоносителя. Важно и то, на каком уровне находится температура в окружающей среде.

Каких ещё правил надо придерживаться?

Производством оборудования и труб вместе с теплоизоляцией занимаются не только российские, но и зарубежные производители.

Некоторые технологические трубопрокатные линии способны за одни сутки выпускать общего объема до трёх километров трубопроката (с длиной самой трубы до 12 метров). Диаметр продукции находится в пределах 57-1020 миллиметров. Защитная обёртка бывает полиэтиленовой, либо металлической.

Но до сих пор существуют определённые недостатки, которые не удаётся устранить на этапе производства. Их выявили специалисты, путём неоднократных практических испытаний.

  1. В процессе транспортировки труб с металлическим покрытием могут появляться деформации в изоляционном покрытии.
  2. Полиуретановая изоляция отслаивается от трубы, которая подвергается термической обработке.
  3. Защитная конструкция отсоединяется от внешних или внутренних слоёв трубы.

Главной проблемой считается способность металлических трубопроводов расширяться. Температурный нагрев приводит к тому, что качественные характеристики портятся. Потому важным фактором становится защита от таких видов воздействия.

На стабильность и устойчивость теплоизоляции объекта наибольшее влияние оказывает длина самой трубы. Не важно, для передачи какого носителя она используется. Чем больше длина – тем выше вероятность, что слой просто разрушится.

Потому и данный параметр необходимо выбирать как можно тщательнее. Сами специалисты разработали оптимальные показатели длины и диаметров труб, которые позволят сохранить конструкцию вне зависимости от того, в каких эксплуатационных условиях она находится.

Они опираются только на СНиП, ведь тепловая изоляция оборудования и трубопроводов особенно требовательна к соблюдению правил.

Теплоизоляционный материал. Виды и применение. Особенности

Теплоизоляционный материал применяется для утепления различных конструкций. Он имеет свойство низкой теплопередачи, поэтому его использование позволяет повысить термическое сопротивление объектов.

Какие задачи решает теплоизоляционный материал

Теплоизоляция является одним из приоритетных направлений при строительстве, поскольку ее применение позволяет многократно повысить эксплуатационные характеристики зданий. Постройка с достаточным количеством утеплителя гораздо меньше промерзает зимой, что снижает затраты на его отопление. Также она менее склонна к перегреву летом, сохраняя внутри комфортную температуру, что экономит ресурс кондиционерного оборудования.

Наличие теплоизоляции дает возможность избежать резких скачков температуры в помещении. Это очень важно, если внутри помещений применяется чувствительный к этому параметру отделочный материал, к примеру, древесина или отдельные виды пластика, в том числе и ПВХ используемый для производства натяжных потолков. Отсутствие существенных колебаний температуры дает возможность убрать благоприятные условия для образования конденсата. Именно применение теплоизоляции исключает появление сырости и развития плесени. Конечно при условии, что влага не образовывается внутри помещения слишком интенсивно от других факторов или накапливается в результате отсутствия гидроизоляции между фундаментом и фасадными стенами.

Сырость на стенах приводит к отслаиванию отделочных материалов. Как следствие наблюдается срывание обоев, а также тяжелой керамической плитки. Переизбыток влаги от отсутствия достаточной теплоизоляции также приводит к расширению изделий из дерева. Как следствие наблюдается коробление напольного покрытия, деформация дверей, от чего они неплотно входят в дверную коробку, и так далее.

Стоит также отметить, что теплоизоляционные материалы помимо своего прямого предназначения обладают звукоизоляционными свойствами. Конечно, их эффективность не столь высока как у специализированных для этой цели покрытий, но вполне достаточная, чтобы уменьшить передачу громких звуков.

Применяемые теплоизоляционные материалы
Существует довольно широкий ассортимент предлагаемых на рынке материалов, которые могут применяться в качестве удачного утеплителя. Среди них оптимальный баланс между стоимостью и эффективностью имеют:
  • Минеральная вата.
  • Пенопласт.
  • Пенополистирол.
  • Пеноплекс.
  • Вспененный пенополиэтилен.
  • Пенополиуретан.
Минеральная вата

Это дешевый, при этом довольно качественный теплоизоляционный материал, который может применяться для утепления потолков, крыш, полов и стен. Минеральная вата при нажатии сжимается, поэтому при работе с ней необходимо предварительно создать обрешетку, после чего уложить ее между лагами. Сверху нее применяется облицовочный, кровельный или напольный материал. Безусловным преимуществом ваты помимо теплоизоляционных свойств является и звукоостанавливающий эффект. Минеральная вата не горит, поэтому ее использование позволяет повысить пожарную безопасность.

Крупным недостатком минеральной ваты является склонность к слеживанию. Если она используется на потолке или полу, то служит действительно долго, но вот плиты закрепленные на стенах начинают постепенно усаживаться. Как следствие вверху образовываются открытые зазоры, так называемые мостики холода. В связи с этим производители минеральной ваты зачастую рекомендуют ее менять буквально каждые 7 лет, в противном случае теплоизоляция будет постепенно работать все хуже и хуже.

Пенопласт

Это также бюджетный теплоизоляционный материал, который можно использовать в любом утеплении. Стоит отметить, что пенопласт может монтироваться мокрым и сухим способом. Поскольку он склонен к сжатию при давлении, то в случае его использования для теплоизоляции стен лучше всего работать с фасадом. Оштукатуренный пенопласт, армированный стекловолоконной сеткой, вполне справится с нагрузками, которые на него могут оказываться на фасаде. Но вот внутри помещения такая стена долго не прослужит, поскольку на нее постоянно будут опираться, навешивать шкафчики, полки, картины, фотографии и так далее.

Плотность пенопласта довольно низкая, поэтому при проведении теплоизоляции обычно используются листы с толщиной 5-10 см. К неоспоримым достоинствам применения этого материала является возможность обрезки обыкновенным монтажным ножом без необходимости использования пилы. Главным недостатком пенопласта является его склонность к разрушению. При механическом воздействии из него с легкостью выпадают вспененные пузырьки.

Пенополистирол и пеноплекс

Эти два материала практически идентичны по своим свойствам. Их можно сравнить с пенопластом, но имеющим очень плотную структуру. Пенополистирол и пеноплекс можно использовать для мокрого утепления пола. Их листы раскладываются, после чего сверху заливается бетонная стяжка. Эти материалы легко режутся с помощью монтажного ножа, ручной ножовки, электрического лобзика или циркулярной пилы.

Пенополистирол и пеноплекс лучше пенопласта благодаря более высокой плотности, поэтому они менее склонны к разрушению при механическом воздействии. Кроме того они эффективнее останавливают теплообмен, поэтому такой теплоизоляционный материал может применяться с использованием листов меньшей толщины. Работая с пеноплексом нужно учитывать, что он имеет очень низкую адгезию. В связи с этим, если его применять для утепления стен, то сделать дальнейшую штукатурку будет сложно. Чтобы повысить адгезию листов их придется обработать грунтовкой бетоноконтакт. Штукатурные работы придется проводить с применением стекловолоконной сетки по всему периметру, а не только по линиям стыков.

Данные материалы обладают низкой огнестойкостью, а также при возгорании выделяют токсические продукты сгорания. Они требуют аккуратного обращения при работе, поскольку весьма хрупки.

Вспененный пенополиэтилен

Это современный материал, который представляет собой пористую структуру из полиэтилена. Зачастую одна его сторона покрыта алюминиевой фольгой. Часто он используется в качестве подложки при укладывании напольных покрытий, в частности ламината и линолеума. Этот материал имеет малую толщину при действительно отличных теплоизолирующих свойствах. Его эффективности в 20 раз выше, чем у минеральной ваты. Таким образом, при толщине в 1 см он будет обладать такими же свойствами как 20 см ваты.

Неоспоримым достоинством вспененного пенополиэтилена является хорошая пароизоляция. Такой материал раскладывается по поверхности, а его стыки склеиваются специальным армированным скотчем с отражающей поверхностью. Вспененный пенополиэтилен может использоваться для проведения любых теплоизоляционных работ, а также наматываться на трубы для их утепления.

Пенополиуретан

Этот теплоизоляционный материал в отличие от предыдущих видов предлагается не в виде рулонов или плит, а в жидком состоянии. Он выдувается на поверхность, после чего быстро увеличивается в объеме и застывает. Благодаря этим свойствам его можно наносить на любые поверхности даже в труднодоступные места. Полиуретановый утеплитель обычно распыляется между лагами пола, крыши и так далее. После этого сверху закрепляются отделочные материалы.

Пенополиуретан имеет огромный ресурс, обладает шумоизоляционными свойствами и высокой адгезией к любым поверхностям. Бесстыковая технология нанесения предотвращает образование мостиков холода. Такое решение при точном соблюдении технологии монтажа можно назвать самым эффективным. К сожалению, для работы с пенополиуретаном требуется применение специализированного оборудования, стоимость которого очень высока. Как следствие работать самостоятельно с ним не удастся. Потребуется обращаться в компании, предоставляющие подобные услуги теплоизоляции.

Где применяется теплоизоляция
Теплоизоляционный материал используется для обеспечения утепление различных поверхностей:
  • Стен.
  • Кровли.
  • Подвала и пола.
  • Потолка.
Утепление стен

Довольно часто применяемые материалы для строительства стен имеют недостаток в виде склонности к промерзанию зимой, а также передачи нагрева внутрь помещения летом. Для устранения данной проблемы применяется теплоизоляция. Она может проводиться как внутри помещения, так и снаружи. Естественно, намного эффективней делать ее на фасадной стене. Большинство материалов обычно имеют толщину как минимум в 4-5 см, поэтому закрепляя их на внутренней стене, помещение будет уменьшаться. Вопрос утепление стен весьма важен, поскольку именно через них происходит потеря до 40% тепла уходящего из здания.

На стенах утеплительный материал может фиксироваться мокрым или сухим способом. Мокрый предусматривает приклеивание с применением специализированных растворов в виде клеев или цементных смесей. Сухой способ еще называют вентилируемый. На поверхность стены монтируется обрешетка, а теплоизоляционный материал укладывается между ней, после чего осуществляется облицовка закрывающими материалами. Внутри помещение применяется гипсокартон, а на фасадах металлопрофиль и так далее.

Утепление кровли

Через кровлю может улетучиваться до 20% тепла. Утепление особенно важно при устройстве мансардной крыши, когда подкровельное пространство используется в качестве эксплуатируемого помещения. Применив теплоизоляционный материал на кровле, можно уменьшить перегрев здания летом. Это особенно актуально, если в качестве кровельного материала применяются металлические листы в виде профлиста, металлочерепицы и так далее. При устройстве крыш утеплитель фиксируется между лагами.

Утепление подвала и пола

Это в первую очередь актуально для одноэтажных построек, а также помещений на первых этажах многоярусных домов. Применяемые в этом случае теплоизоляционные материалы укладываются между бетонной стяжкой и облицовочным напольным покрытием. Отдельные виды теплоизоляционных решений могут применяться перед заливкой стяжки. Если осуществляется укладка напольной доски по лагам, то утеплитель распространяется между ними.

Утепление потолков

В одноэтажных зданиях, а также на последних этажах многоэтажных построек осуществляется теплоизоляция потолков. В большинстве случаев ее проще проводить на чердаке, используя такой же способ, как применяется при утеплении пола. Таким образом удастся сэкономить на материалах и обойтись более простой технологией. Также, когда нужно работать именно с потолком, то закреплять теплоизоляционный материал можно мокрым способом или зафиксировать его на обрешетке, в дальнейшем скрыв навесным или натяжным потолком.

В отдельных случаях проводить теплоизоляцию именно потолка, а не пола чердака, даже лучше, особенно если высота помещения чрезмерно большая. Уложенный теплоизоляционный материал позволит забрать немного высоты потолков, тем самым уменьшив фактический объем помещения для отопления.

Похожие темы:

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.

Теплоизоляция — это… Что такое Теплоизоляция?

Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассе

Теплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.

Основные типы теплоизоляции

Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам, соответствующим разным способам теплопередачи:

  • отражающая, которая предотвращает потери за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения
  • предотвращающая потери за счёт теплопроводности, водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания передачи тепла через сам материал и воздух или газ, находящийся в нем)

На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):

  1. Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например, пенополистирол). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м3. Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т. п.). Также в качестве органических изолирующих материалов используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты, ДВП, и древесностружечные плиты, ДСП), сельскохозяйственные отходы (соломит, камышит и др.), торф (торфоплиты) и т. д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены разложению и используются в строительстве реже. 
  2. Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м3. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
  3. Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м3, изготовленного на цементе марки М500Д0, песка 5-ой фракции, пенообразователя Foamin C и воды в сравнении с ППУ изоляцией, указаны в таблице №1:

Теплопотери теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п.м.

Диаметр, ммПенополиуретанПенобетон
5727,723,5
8935,928,5
10841,530,7
15946,944,9
21959,946,9

Основные виды применяемой теплоизоляции:

Применение теплоизоляции

Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную температуру, например:

Теплоизоляция стен

Теплоизоляция наружных стен выполняется в основном тремя способами:

  1. Навесной вентилируемый фасад с применением теплоизоляции (каменная или стеклянная вата)
  2. Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу (пенополистирол или минеральная вата)
  3. Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).

С точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т. д.).

Для теплоизоляции стен традиционно применяют следующие виды теплоизоляционных материалов: пенополистирол, Минеральная вата или Стекловата (стекловолокно). Также применяются утеплители из полиэфирного волокна с пониженной горючестью, среднее значение коэффициента теплопроводности которого составляет приблизительно 0,02 Вт/(м•K).

Утепление деревянного дома имеет несколько значительных особенностей, а именно теплоизоляция стыков несущих элементов (брус, сруб и т. д.). Традиционно для этой цели использовались такие естественные материалы как пакля и мох. В современном мире им на смену пришел столь же натуральный и экологичный, но более практичный утеплитель деревянного дома — им стал лен или джут.

Материалы для изготовления теплоизоляции

Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент теплопроводности, — теплоизоляторы. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться утеплителями. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой пористостью.

См. также

Теплопроводность

Примечания

Ссылки

  • Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.
Тепловая изоляция зданий и сооружений — Студопедия

Проблема утепления жилища возникла, пожалуй, одновременно с зарождения самого искусства строительства. Известно, что уже в каменном веке первобытные люди строили землянки, потому что знали – покрыв дом сверху слоем рыхлой земли, можно сделать его теплее. Современная же строительная наука предлагает нам множество материалов, способных сделать жилище уютным и теплым, не потратив при этом лишних трудов и денег.

Одной из важнейших задач энергосбережения зданий является сохранение тепла в холодное время, которое в России может составлять большую часть года. Грамотная теплоизоляция стен, кровли и коммуникаций важна в плане энергосбережения, что приводит к большой экономии финансовых средств, затрачиваемых на содержание жилья.

Теплоизоляция частных жилых домов должна начинаться ещё на стадии строительства и быть комплексной – от фундамента и стен до крыши.

Наибольший эффект энергосбережения достигается благодаря применению современных минеральных и органических утеплителей. К ним относятся: минвата, базальтовые плиты, пенополиуретан, пенополистирол, стекловолокно и многие другие, имеющие различные коэффициенты теплопроводности, влияющие на толщину теплоизоляции.

Энергосберегающие кон­струкции должны быть, во-первых, прочными, жёсткими и воспринимать нагруз­ки, то есть быть несущей конструкцией, а во-вторых, должны защищать внутреннее пространство от дождя, жары, холода и других атмосферных воздействий, то есть обладать низкой теплопроводностью, быть водостой­кими и морозоустойчивыми.


В природе не существует материала, который удовлетворял бы всем этим требованиям. Для жестких конструкций идеальным материалом являются ме­талл, бетон или кирпич. Для теплоизоляции годится только эффективный утепли­тель, например, минеральная (каменная) вата. Поэтому для того, что бы ограждающей конст­рукция была прочной и теплой, используют композицию или комбинацию как минимум двух материалов – конструкционного и теплоизоляционного.

Композиционная ограждающая конструкция может быть представлена в виде нескольких отличных друг от друга систем:

1. Жесткий каркас с заполнением межкаркасного пространства эффективным утеплителем;

2. Жесткая ограждающая конструкция (например, кирпичная или бетон­ная стена), утеплённая со стороны внутреннего помещения – так называемое внутреннее утепление;


3. Две жесткие пластины и эффективный утеплитель между ними, напри­мер, «колодезная» кирпичная кладка, железобетонная панель «сэндвич» и т. д.;

4. Тонкая ограждающая конструкция (стена) с утеплителем с внешней стороны – так называемое внешнее утепление.

Применение той или иной системы ограждающей конструкции определяется конструктивными осо­бенностями модернизируемого здания и технико-экономическими расчета­ми, основанными на приведенных затратах.

Стоимость утепления 1 м2 наружной стены колеблется от 15 до 50 $ без учета стои­мости заполняемых оконных блоков, модернизации систем вентиляции и отопления. Тем не менее, потенциал энергосбережения при эксплуатации существующего жилого фонда достаточно велик и составляет около 50 %.

Каждая из этих конструкций имеет свои достоинства и недостатки, и вы­бор её зависит от многих факторов, включая местные условия.

Наиболее эффективным представляется четвертый тип утепления здания (внешнее утепление), который наряду, естественно, с недостатками обладает рядом существенных достоинств, а именно:

— надежная защита от неблагоприятных внешних воздействий, суточных и сезонных температурных колебаний, которые ведут к неравномерной де­формации стен, вызывающей образование трещин, раскрытие швов, от­слоение штукатурки;

— невозможность образования на поверхности стены какой-либо поверхностной флоры из-за избытка влаги и льда, образовавшегося в толще стены, в результате конденсационной влаги, поступающей из внутренних помещений, и влаги, проникшей внутрь массива ограждающих кон­струкций из-за повреждения поверхностного защитного слоя;

— препятствование охлаждению массива ограждающей конструкции до температуры точки росы и, соответственно, образованию конденсата на внут­ренних поверхностях;

— снижение уровня шума в изолируемых помещениях;

— отсутствие зависимости температуры воздуха во внутренних помещениях от ориентации здания, то есть от нагрева солнечными лучами или ох­лаждения ветром.

Для устранения теплопотерь в старых зданиях разработа­ны и осуществляются различные проекты теплотехнической реконструкции и утепления, например, так называемая термо­шуба, представляющая собой многослойную конструкцию из различных материалов.

Утепление стен.

Большая часть тепла теряется через стены дома. В среднем через каждый квадратный метр обычной стены за год может теряться 150-160 кВт тепловой энергии. Поэтому утепление наружных стен здания приводит к следующим, несомненно, положительным моментам: экономия времени и средств на обогрев помещений; дополнительное укрепление конструкции дома; увеличение вариантов оформления фасадов зданий за счёт применения различных материалов.

Сегодня уже никто не строит домов с толстыми стенами – к проблеме энергосбережения подходят по-другому.

Для начала необходимо разобраться, какую часть стены целесообразно утеплять – внутреннюю или наружную. Если утеплить внутреннюю поверхность стены, то под слоем утеплителя может выпасть конденсат, что приведет к образованию грибка, а скопившаяся в порах стены влага при замерзании будет постепенно разрушать стену, что впоследствии приведет к необходимости ремонта. Следовательно, утепление жилого дома целесообразно производить снаружи.

В качестве наружной теплоизоляции чаще всего используются следующие утеплители:

— керамзит, представляющий собой обожжённую глину, вспененную особым методом – достаточно дешёвый, доступный и долговечный утеплитель, используемый как заполнитель пустот и в виде засыпки;

— базальтовое волокно – отличается высокой механической прочностью, огнестойкостью и биологической устойчивостью;

— вспененный полиэтилен – очень эффективный и долговечный утеплитель, обладающий благодаря своей ячеистой структуре высокими тепло- и гидроизолирующими свойствами;

— пенополиуретан – неплавкая теплоизоляционная пластмасса, получаемая путём смешивания двух компонентов и отличающаяся высокой ценой и долговечностью.

Применяются различные способы наружного, или фасадного, утепления:

— мокрый метод;

— сухой метод;

— система вентилируемого фасада.

Мокрый, или штукатурный, метод наиболее приемлем для владельцев загородного жилья. Технология исполнения его следующая: в первую очередь для усиления сцепления клея со стеной и для связки частиц пыли поверхность стены грунтуется. Затем с помощью цементно-клеевых растворов на стену наклеивается утеплитель, который дополнительно фиксируется к стене дюбелями с тарельчатой головкой. Сверху на утеплитель на тот же клеевой раствор наклеивается армированная стеклосетка, необходимую для предотвращения штукатурку от растрескивания. Поверх сетки наносится слой декоративной штукатурки.

Сухой метод представляет собой обшивку стен дома сайдингом или вагонкой. Технология обшивки достаточно проста, хотя есть и некоторые тонкости. На стене дома крепится обрешётка из брусков, толщина которых должна соответствовать толщине утеплителя, а сами бруски должны набиваться на стену с шагом равным ширине листа утеплителя. Затем утеплитель вкладывается в обрешётку и фиксируется к стене с помощью клея или тарельчатых дюбелей. Сверху утеплитель закрывается диффузионной мембраной, которая позволяет выводить наружу пар и влагу, образующуюся под утеплителем на границе температур, но не позволяет влаге извне проникать в дом. Мембрана крепится к обрешётке с помощью степлера. Для образования вентиляционного зазора сверху нашиваются бруски, по которым уже ведётся обшивка сайдингом.

Система вентилируемого фасада состоит из подоблицовочной конструкции, на которую крепится защитно-декоративное покрытие – алюминиевые панели, стальные компоненты облицовки, керамогранит и т.д. Система устроена таким образом, что между защитной облицовкой и слоем утеплителя существует зазор, в котором благодаря перепаду давлений образуется поток воздуха, являющийся не только дополнительным буфером на пути холода, но и обеспечивающий вентиляцию внутренних слоев и удаление влаги из конструкции. Утепление жилого дома с применением такой системы является самым дорогим, но при этом можно добиться ощутимой экономии на системах кондиционирования и отопления.

Утепление помещений изнутри имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К плюсам относится то, что при этом не требуется изменять конструкцию здания, работать можно в любое время года и утеплят не все площади помещений, а только самые уязвимые места. Минусы – уменьшение полезной площади помещений и увеличение вероятности образования конденсата в холодное время года.

Одним из слабых мест в системе теплоизоляции дома можно назвать окна и входные двери. Грамотное утепление дверей способно уменьшить теплопотери помещения на 25-30 %. Выбор качественного утеплителя для входной двери является залогом успеха в борьбе за экономию энергоресурсов.

Большая часть потерь тепла происходит от некачественного примыкание полотна двери к лутке при закрытии. В образовавшиеся, невидимые невооружённым взглядом щели внутрь помещения попадают холодные массы наружного воздуха. В особенности, это присуще деревянным дверям и объясняется отсутствием надежных уплотнителей. В связи с тем, что дерево имеет свойство менять свои геометрические размеры (усыхает, разбухает) необходимы материалы, обеспечивающие надежную герметизацию притвора двери.

Наиболее доступными и дешёвыми являются поролоновые уплотнения, однако этот материал нельзя назвать оптимальным выбором. Поролон сам по себе недолговечен, он очень чувствителен к воздействию влаги. На интенсивно эксплуатируемой двери применение его нежелательно. Его вполне можно использовать, например, на балконной двери, при условии, что она будет редко открываться в зимний период.

В настоящее время широкое распространение получили профильные резиновые уплотнения на самоклеящейся основе, отличающиеся большей долговечностью и надежностью, что вполне подходит для входных дверей. При монтаже стоит учитывать толщину уплотнения, т.к. при использовании излишне толстого уплотнения возможны трудности с закрыванием двери.

Практически единственным способом утепления деревянной двери является её обивка. В качестве утеплителей в данном случае обычно применяются вата, поролон и изолон.

Вата в последнее время существенно сдаёт свои позиции. Несмотря на хорошие теплоизоляционные свойства, её применение объясняется в основном традициями, поскольку ещё недавно вата была практически единственным теплоизоляционным материалом. Следует отметить, по крайней мере, два существенных недостатка. Во-первых, вата довольно быстро скатывается по дверному полотну и смещается вниз, во-вторых, она является благодатной средой для обитания различных вредителей, способных нанести непоправимый вред деревянной конструкции.

Поролон – искусственный материал, часто применяемый в качестве теплоизолятора. Основным недостатком является недолговечность – под воздействием влаги он разлагается в течение двух-трех лет, поэтому его применение целесообразно в сухих внутренних помещениях.

Изолон – современный теплоизолирующий материал, который, не смотря на более высокую стоимость, наиболее оптимально подходит для утепления дверей. Этот эластичный вспененный полиэтилен выпускается в огромном диапазоне по толщине и плотности и отличается долговечностью и высокими показателями тепло- и звукоизоляции.

Применение минеральных утеплителей нецелесообразно, так как они не смогут поддерживать объём под воздействием наружной обшивки.

В качестве обивочного материала, в зависимости от вкуса и финансовых возможностей, применяется кожа, дермантин и различные типы кожзаменителей.

Утеплители для металлической входной двери также разнообразны. Стандартные металлические двери обычно поставляются без внутреннего утеплителя. В качестве внутренних утепляющих материалов обычно применяются минеральные утеплители и пенопласт, как экструдированный, так и неэкструдированный.

Пенопласт (пенополистирол) обладает небольшой гигроскопичностью и низкой теплопроводностью. Экструдированный пенопласт к тому же не горит.

Минеральные утеплители – пожаробезопасны, обеспечивает надежную тепло- и звукоизоляцию. Желательно применение материала с высокой плотностью.

Существующий выбор утеплителей позволяет существенно снизить теплопотери и способствовать решению проблемы энергосбережения.

Характеристики утеплителей. Главное предназначение утеплителя – «помогать» конструкционным материалам стен, крыши, перекрытий дома поддерживать внутри помещения постоянную температуру, т.е. не пропускать в дом холод (или, наоборот, жару), и не выпускать из него тепло (прохладу). Поэтому основной характеристикой утеплителя является сопротивление теплопередаче (термическое сопротивление), которое зависит от состава и структуры материала.

Помимо сопротивления теплопередаче, все типы утеплителя обладают и другими характеристиками, важными для монтажа и последующей эксплуатации:

— гидрофобность – способность утеплителя намокать или поглощать в себя воду или, наоборот, отталкивать её. От степени гидрофобности зависит и теплопроводность, т.к. теплопроводность воды значительно выше, чем воздуха. Например, минеральная плита при впитывании в себя около 5 % влаги, уменьшает свои способности по сопротивлению теплопередаче в 2 раза;

— огнестойкость – способность сопротивляться воздействию больших температур или открытому пламени. Это очень важный показатель, т.к. определяет область применения того или иного утеплителя и конструкционные особенности дома;

— прочие показатели: долговечность, устойчивость к механическому воздействию, химическая стойкость, экологичность, плотность, звукоизоляция и т.д.

Типы утеплителей.

В зависимости от характеристик все типы утеплителей можно подразделить на следующие типы:

— сыпучие (шлак, керамзит, вермикулит и т.д.) – существуют в виде мелких кусочков или гранул, которые засыпаются в пустоты в стенах или перекрытиях. Пустоты между гранулами и определяют сопротивление теплопередаче. Они дёшевы, но недолговечны (с течением времени спрессовываются или разрушаются), хорошо поглощают воду (гидрофильные), поэтому их применение ограничено – обычно это отсыпка подвала или чердачного перекрытия;

— рулонные материалы – обычно состоят из ваты неорганического происхождения (стекловата, минеральная или базальтовая вата) либо мягкого органического материала (пенофол), которому характерно высокое сопротивление теплопередаче. Используется повсеместно, как для вертикальных, так и для горизонтальных поверхностей. Сочетание «гидрофобность/огнестойкость» варьируется в зависимости от материала: минеральная вата не горит, но легко впитывает влагу, а органика – водоотталкивающий, но горючий материал;

— плитные материалы – при их изготовлении используется опять же минеральная вата, органические материалы (полиэтилен, полиуретан, пенопласт, полистирол) или древесные стружки (ДВП, древесно-цементные плиты). Имеют высокую степень жесткости, поэтому, в основном, применяются для конструкционного утепления стен и перекрытий;

— материалы на основе ячеистого бетона (пенобетон, газосиликатные блоки и т.д.) Их отличает высокая твёрдость и прочность, что позволяет использовать их также в качестве конструкционных материалов. Однако, ячеистые бетоны сильно подвержены воздействию влаги и, намокнув, быстро разрушаются, поэтому могут применяться только в сочетании с другими утеплителями;

— пенообразные – сравнительно новый класс утеплителя. Обычно это органическое вещество (пенополиуретан или др.), которое поставляется на строящийся объект в виде жидкой пены и наносится непосредственно на утепляемую поверхность или в пустоты. В течение нескольких минут пена твердеет, образуя сравнительно жесткий пористый материал. Характеризуются достаточно хорошими тепло- и гидроизоляционными характеристиками.

Утепление кровли. Через крышу здания уходит до 10 % тепла, поэтому её утепление является также важным для энергосбережения всего дома.

При утеплении плоских крыш к теплоизоляции предъявляются высокие требования по прочности на сжатие, разрыв, теплопроводности и малому удельному весу. Данным требованиям в большой степени соответствуют плиты из экструдированного пенополистирола. Они с успехом применяются на любых типах плоских кровель: эксплуатируемых и неэксплуатируемых, облегчённых и традиционных. Ещё одним важным свойством этого материала является его малое водопоглощение, что положительно влияет на стабильность его теплоизоляционных качеств.

На скатных крышах могут использоваться все те же утепляющие материалы, что и для стен.

Пенополиуретан как современный теплоизоляционный строительный материал можно применять для теплоизоляции:

— стыков наружных стен;

— зазоров между оконными и дверными блоками;

— пола первого этажа;

— перекрытий над неотапливаемыми помещениями;

— наружных стен;

— крыши (особенно тех крыш, нагрузки на которые должны быть минимальны).

Предлагаются два метода пенополиуретановой изоляции крыш:

— укладка изоляционных плит из твёрдого пенополиуретана со ступенчатым фальцем;

— напыление пенополиуретана непосредственно на поверхность крыши.

Наиболее перспективным считается второй метод (рис. 4.32.).

Основная идея такого подхода состоит в том, что помимо напыления теплоизоляции производится герметизация крыши, тогда как в случае обычной плоской крыши надо было бы уложить несколько слоев различных материалов, выполняющих разные функции. При реконструкции крыш теплоизоляцию напылением пенополиуретаном можно нанести даже без предварительного демонтажа крыши.

Рисуноук 4.32. Напыление пенополиуретана

Температурная стойкость напыляемых материалов для плоских крыш составляет от –60 до +120 ºС, поглощение воды материалом составляет около 2 % по объёму. Практика показывает, что после непрерывного интенсивного дождя (8 час) вода не проникает вглубь пенополиуретанового покрытия. Теплопроводность пенополиуретанового напыления лежит в пределах 0,023-0,03 Вт/(м?К).

При использовании твёрдого пенополиуретана на его наружной поверхности образуется корка, которая под воздействием ультрафиолетового излучения со временем приобретает коричневый цвет, при этом механические свойства пенополиуретанового покрытия не изменяются.

Для повышения стойкости к погодным условиям наружная поверхность пенополиуретана должна быть защищена от ультрафиолета либо с помощью окраски, либо засыпкой из гравия толщиной не менее 5 см.

Утепление коммуникаций.

Кроме стен и крыши для наилучшего энергосбережения здания необходимо утеплять коммуникационные системы здания. Систему снабжения холодной водой и канализацию надо защищать от замерзания, трубы с горячей водой – для уменьшения тепловых потерь. Современные теплоизоляционные материалы для трубпозволяют эффективно решить эту задачу.

Существует множество решений выполнения теплоизоляции, все они зависят от условий эксплуатации трубопровода.

Наиболее распространены следующие типы термоизоляция:

— утеплитель из вспененного полиэтилена – самый демократичный и дешёвый материал. Выпускается в виде труб диаметром от 8 до 28 мм. Монтаж не вызывает никаких трудностей: заготовка просто режется по продольному шву и надевается на трубу. Для повышения теплоизолирующих свойств этот шов, а также поперечные стыки склеиваются специальной лентой. Применяется в бытовых условиях для теплоизоляции всех типов трубопроводов, даже в морозильном оборудовании;

— пенополистирол, более известный как пенопласт. Утеплитель из этого материала в быту называют скорлупой (из-за особенностей конструкции). Изготовляется в виде двух половин трубы, соединяющихся посредством шипа и паза. Выпускаются заготовки различного диаметра, длиной около 2 м. Благодаря своим свойствам сохраняет рабочие характеристики до 50 лет. Отличается высокой термоустойчивостью как в условиях высоких, так и отрицательных температур. Разновидностью пенопласта является пеноизол – имеет те же технические характеристики, но отличается методом укладки. Пеноизол – это жидким теплоизолятор, который наносится методом распыления, благодаря чему возможно получение герметичных поверхностей;

— минеральные ваты. Эти теплоизоляционные материалы для труб отличаются повышенной огнестойкостью и пожаробезопасностью. Получили широкое применение при изоляции дымоходов, трубопроводов, температура которых достигает 600-700 ºС. Утепление минеральной ватой больших объемов нерентабельно вследствие высокой стоимости материала.

Существуют и альтернативные способы снижения теплопотерь, за которыми, возможно, будущее:

— предизоляция. Заключается в обработке трубных заготовок пенополиуретаном в заводских условиях, на стадии производства. К потребителю труба поступает уже защищённой от возможных теплопотерь. При монтаже остаётся утеплить только стыки труб;

— краска, обладающая теплоизоляционными свойствами. Сравнительно недавняя разработка учёных. В её состав входят различные наполнители, придающие уникальные свойства. Даже тонкий слой такой краски способен обеспечить теплоизоляцию, которая достигается большим объемом пенопласта, минеральной ваты и другими материалами. Легко наносится на поверхность, позволяет обработать коммуникации даже в труднодоступных местах. Помимо всего прочего, обладает антикоррозийными свойствами.

Современные теплоизоляционные материалы применяются на различных трубопроводных линиях. Они способны работать как при высоких температурах, так и в крайне жестких условиях вечной мерзлоты.

Применение теплоизоляции позволяет достичь следующих результатов:

— снижение утечек тепловой энергии на линиях отопления и горячего водоснабжения;

— защита различных трубопроводов от перемерзания в условиях отрицательных температур;

— повышение срока эксплуатации сетей благодаря снижению агрессивного воздействия окружающей среды;

— в холодильных установках и системах кондиционирования значительное снижение затрат на поддержание требуемой температуры;

— снижение риска получения травм и ожогов от контактов с горячей или холодной поверхностью.

Применение качественной теплоизоляции трубопроводов позволяет повысить срок безаварийной работы коммуникаций и окупается в течение нескольких лет эксплуатации.

Тепловые мостики. Мероприятия по теплоизоляции эффективны только в тех случаях, когда обеспечено отсутствие тепловых мостиков и негерметичных стыков.

Под «тепловыми мостиками» понимаются такие слабые звенья в теплоизоляции, через которые вследствие геометрических особенностей или конструктивных недостатков происходит утечка большого количества тепла через участки небольшой площади.

Геометрические тепловые мостики появляются, например, не только в эркерах и слуховых окнах, но и в области наружных кромок здания.

Конструктивные тепловые мостики появляются, прежде всего, в местах соединения различных конструктивных элементов и на линиях пересечения их поверхностей. В ходе реконструкции их следует по возможности устранять, а при добавлении новых конструктивных элементов – избегать.

Чем лучше теплоизолирована поверхность конструктивного элемента здания, тем сильнее проявляется эффект от возникновения тепловых мостиков. Этот эффект приводит не только к нежелательным утечкам тепла, но и к повреждению здания, если тепловые мостики находятся на холодных поверхностях, поскольку в этом месте происходит конденсация влаги и образование плесени.

Чтобы избежать появления тепловых мостиков, необходимо принимать следующие меры:

— теплоизоляция должна устанавливаться плотно, так, чтобы избежать утечек, причем особое внимание следует уделять утеплению стыков, где конструктивные элементы соединяются между собой или проходят друг через друга;

— взаимопроникающие и выступающие конструктивные элементы (например, балконные плиты) в любом случае должны быть покрыты изолирующим материалом со всех сторон;

— несущие конструкции, подвергающиеся повышенной тепловой нагрузке (изготовленные из стали, бетона или древесины), должны быть снабжены дополнительной теплоизоляцией.

Теплоизоляция

Термин теплоизоляция может относиться к материалам, используемым для снижения скорости теплообмена, или к методам и процессам, используемым для уменьшения теплообмена.

Тепловая энергия может передаваться посредством проводимости, конвекции, излучения или при изменении фазы. Для целей этого обсуждения необходимо рассмотреть только первые три механизма.

Поток тепла может быть задержан путем обращения к одному или нескольким из этих механизмов и зависит от физических свойств материала, используемого для этого.

Тепловое излучение и излучающие барьеры

Тепловое излучение состоит из всех длин волн света, однако большая часть энергии теплового излучения объектов при комнатной температуре находится в инфракрасной части спектра в соответствии с законом смещения Вина. Как и в случае с любым электромагнитным излучением, для его перемещения не требуется среды. Количество энергии, излучаемой объектом, пропорционально температуре его поверхности и его излучательной способности. Любой объект выше абсолютного нуля излучает тепловое излучение.Поскольку все объекты излучают энергию навстречу друг другу, важным фактором является общее направление потока энергии.

Тепловые излучающие барьеры обладают характеристиками низкой излучательной способности, низкой поглощающей способности и высокой отражательной способности в инфракрасном спектре. Они также могут демонстрировать это для других длин волн, включая видимый свет, но это не обязательно для функционирования в качестве теплового барьера. Такой материал поглощает только небольшую часть лучистой энергии (большая часть отражается обратно), и поэтому только небольшая часть излучается повторно.Сильно отполированные металлы являются одним из примеров. И наоборот, темные материалы с низкой отражательной способностью будут поглощать большую долю энергии и аналогичным образом излучать большую долю. (см. Черный корпус, Серый корпус)

Теплопроводность и проводящие барьеры

Проводимость происходит, когда тепло проходит через среду. Скорость, с которой это происходит, пропорциональна толщине материала, площади поперечного сечения, по которой он перемещается, градиентам температуры между его поверхностями и его теплопроводности.

Большинство газов, включая воздух, являются плохими проводниками, хорошими изоляторами. Проводящие барьеры часто содержат слой или карманы воздуха, чтобы уменьшить теплопередачу. Примеры включают пенополистирол и окна с двойным остеклением. Проводящий теплообмен в значительной степени уменьшается благодаря наличию заполненных воздухом пространств (которые имеют низкую теплопроводность), а не самому материалу. Металлы обладают высокой теплопроводностью и позволяют легко проводить теплопроводность.

Эффективность излучающего барьера из алюминиевой фольги в предотвращении проводимости сводится на нет, если он примыкает к любому материалу с высокой теплопроводностью.Отражающая пленка нуждается в соответствующем воздушном зазоре, чтобы адекватно функционировать в качестве изоляционного материала проводимости. Система лучистого барьера определяется как отражающий материал, обращенный к воздушному пространству. Когда излучающий барьер обращен к закрытому воздушному пространству, он становится отражающей изоляцией с измеряемой величиной R. Отражающая изоляция задерживает воздух в слоях пены или пластиковых пузырьков.

Конвективный перенос и конвективные барьеры

Конвективный перенос тепла происходит между двумя объектами, разделенными движущейся поверхностью раздела жидкости или газа.Между объектами возникают конвективные токи, вызванные тепловой энергией. Физические свойства жидкости или газа и скорость, с которой молекулы перемещаются, влияют на скорость переноса. Конвекция может быть уменьшена путем разделения конвективной среды на небольшие отсеки, чтобы предотвратить образование больших потоков.

Комбинированные барьеры

Материалы, которые часто используются для уменьшения проводимости, также уменьшают конвекцию. Небольшие воздушные пространства замедляют конвективное движение.Существует идеальная плотность материала, которая максимизирует оба эффекта одновременно.

Другим примером, где комбинируются различные системы, являются отражающие поверхности и вакуум в вакуумной колбе или сосуде Дьюара.

Понимание теплопередачи важно при планировании способов изоляции объекта или человека от жары или холода, например, с помощью правильного выбора утепленной одежды, или при укладке изоляционных материалов под тепловыми кабелями или трубами в полу, чтобы направлять как можно больше тепла. по возможности вверх на поверхность пола и уменьшить нагрев грунта под ним.

Факторы, влияющие на изоляцию

Влага

Влажные материалы могут потерять большинство своих изоляционных свойств. Выбор изоляции часто зависит от средств, используемых для управления влагой и конденсацией на одной или другой стороне теплоизолятора. Одежда и строительная изоляция зависят от этого аспекта, чтобы функционировать как ожидалось.

Тепловой мост

Сравнительно больше тепла течет по пути наименьшего сопротивления, чем по изолированным путям.Это известно как тепловой мост, утечка тепла или короткое замыкание. Изоляция вокруг моста мало помогает в предотвращении потери или усиления тепла из-за теплового моста; мост должен быть восстановлен с меньшими или более изоляционными материалами. Типичным примером этого является изолированная стена, которая имеет слой жесткого изоляционного материала между стойками и отделочным слоем. Когда требуется тепловой мост, это может быть проводящий материал, тепловая труба или радиационный канал.

Расчет требований

Промышленные стандарты часто представляют собой «практические правила», разрабатываемые на протяжении многих лет и решающие многие противоречивые задачи: то, за что люди будут платить, стоимость производства, местный климат, традиционные методы строительства и различные стандарты комфорта.Анализ теплопередачи может быть выполнен в крупных промышленных применениях, но в бытовых ситуациях (бытовые приборы и изоляция зданий) воздухонепроницаемость является ключом к снижению теплопередачи из-за утечки воздуха (принудительная или естественная конвекция). После достижения воздухонепроницаемости часто бывает достаточно выбрать толщину изоляционного слоя на основе эмпирических правил. Снижение отдачи достигается с каждым последующим удвоением изоляционного слоя.

Можно показать, что для некоторых систем требуется минимальная толщина изоляции, необходимая для реализации улучшения.[, , цитируют книгу,
, автор = Фрэнк П. Инкропера, соавторы
= Дэвид П. Де Витт,
, название = Основы тепломассопереноса,
страниц = 100 — 103,
издание = 3-е изд.
издательство = John Wiley & Sons
год = 1990
id = ISBN 0-471-51729-1
]

Заявки

Одежда

Одежда выбирается для поддержания температуры тела человека.

Чтобы компенсировать высокую температуру окружающей среды, одежда должна обеспечивать испарение пота (охлаждение испарением).Когда мы ожидаем высоких температур и физических нагрузок, вздутие ткани во время движения создает воздушные потоки, которые увеличивают испарение и охлаждение. Слой ткани немного изолирует и сохраняет температуру кожи ниже, чем в других случаях.

Для борьбы с простудой по-прежнему необходима эвакуация влаги из кожи, в то время как для достижения этой цели может потребоваться несколько слоев, в то время как внутреннее производство тепла соотносится с потерями тепла, вызванными ветром, температурой окружающей среды и излучением тепла в космос.Также решающее значение для обуви имеет изоляция от теплопроводности в твердые материалы.

Здания

Для поддержания приемлемых температур в зданиях (путем отопления и охлаждения) используется значительная доля общего потребления энергии по всему миру. При хорошей изоляции здание:
* является энергоэффективным, что экономит деньги владельца.
* обеспечивает более равномерную температуру во всем пространстве. Существует меньший температурный градиент как по вертикали (между высотой лодыжки и высотой головы), так и по горизонтали от наружных стен, потолков и окон к внутренним стенам, что создает более комфортную среду обитателя, когда наружные температуры очень холодные или горячие.
* имеет минимальные периодические расходы. В отличие от нагревательного и охлаждающего оборудования, изоляция постоянна и не требует обслуживания, обслуживания или регулировки.

Многие виды теплоизоляции также поглощают шум и вибрацию, исходящие как снаружи, так и из других комнат внутри дома, создавая тем самым более комфортную среду обитателей.

Изоляция труб также важна в зданиях для труб, которые переносят нагретые или охлажденные жидкости.

См. Также утепление и термическая масса; оба описывают важные методы экономии энергии и создания комфорта.

Промышленность

В промышленности энергия должна расходоваться на повышение, понижение или поддержание температуры объектов или технологических жидкостей. Если они не изолированы, это увеличивает требования к тепловой энергии процесса и, следовательно, стоимость и воздействие на окружающую среду.

Pace Travel

Космические аппараты предъявляют очень высокие требования к изоляции. Легкие изоляторы являются серьезным требованием, так как дополнительная масса на транспортном средстве, запускаемом на околоземную орбиту или за ее пределы, является чрезвычайно дорогой.В космосе нет атмосферы для ослабления излучаемой солнечной энергии, поэтому поверхности предметов в космосе очень быстро нагреваются. В космосе тепло не может передаваться конвективным переносом тепла или передаваться другому объекту. Многослойная изоляция, золотая фольга, часто встречающаяся на спутниках и космических зондах, используется для контроля теплового излучения, как и специальные краски.

Запуск и повторный вход создают серьезные механические напряжения на космическом корабле, поэтому критически важна прочность изолятора (как видно из-за отказа изолирующей пены на космическом корабле «Колумбия»).При повторном проникновении в атмосферу возникают очень высокие температуры, требующие изоляторов с превосходными тепловыми свойствами, например, армированного углерод-углеродного композитного носового диффузора и плиток из кварцевого волокна космического челнока.

Список литературы


* Агентство по охране окружающей среды США и Управление строительных технологий Министерства энергетики США.
* Изоляции с неплотным заполнением, DOE / GO-10095-060, FS 140, Центр обмена информацией по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии (EREC), май 1995 г.
* Информационный бюллетень по изоляции, Министерство энергетики США, обновление будет опубликовано в 1996 году. Также доступно от EREC.
* Лоу, Аллен. «Обновление изоляции», The Southface Journal, 1995, № 3. Southface Energy Institute, Атланта, Джорджия.
* Справочник профессиональных подрядчиков по изоляции ICAA, 1996 год, и План по прекращению взбивания и обмана рыхлой изоляции на чердаках, Американская ассоциация подрядчиков по изоляции, 1321 Duke St., # 303, Александрия, VA 22314, (703) 739 -0356.
* US DOE Информация о потребителе энергии.
* Информация по изоляции для домовладельцев штата Небраска, NF 91-40.
* Статья в Daily Freeman, четверг, 8 сентября 2005 года, Кингстон, Нью-Йорк.
* TM 5-852-6 AFR 88-19, том 6 (издание «Инженерный корпус армии»).
* CenterPoint Energy Отношения с клиентами.
* [ http://www.energycodes.gov/implement/pdfs/lib_ks_residential_insulation.pdf Публикация Министерства энергетики США, Жилая изоляция ]
* [ http://www.energycodes.gov/implement/pdfs/ lib_ks_energy-efficient_windows.pdf Публикация Министерства энергетики США «Энергоэффективные окна» ]
* [ http://www.energystar.gov/ia/home_improvement/home_sealing/DIY_COLOR_100_dpi.pdf Публикация EPA США по вопросам домашней герметизации ]
* [ http : //www.ornl.gov/sci/roofs+walls/insulation/ins_02.html DOE / CE 2002 ]
* Научный форум Аляски, 7 мая 1981 г., Жесткая изоляция, статья № 484, Т. Нил Дэвис, предоставляется в качестве государственной службы Институтом геофизики Университета Аляски в Фэрбенксе в сотрудничестве с исследовательским сообществом UAF.
* Guide raisonné de la construction écologique (Руководство по продуктам / производителям экологически чистых строительных материалов, в основном во Франции, но и в соседних странах), [ http://www.batirsain.org Batir-Sain ] 2007
* [ http: //www..insulation-r-values.com Сравнение R-значений изоляции ]

ee также


* Теплообмен
* Теплоизоляция здания
* Конструкция здания
* Дьюарская колба
* Суперинизоляция
* Утепление
* Тепловая масса
* Огнезащита
* Огнезащита
* Минеральная вата
* Асбест
* Полистирол
* Силикат кальция
* Вермикулит
* Перлит
* Стекловолокно
* Thinsulate
* Изолированный транспортный контейнер

Внешние ссылки

* [ http: // www.thermiate.com Домашняя и промышленная изоляционная добавка для краски ]
* [ http://www.cheresources.com/insulationzz.shtml Основы промышленной изоляции ]
* [ http://www.processheat.ltd .uk / thermal -изоляция.html Промышленная теплоизоляция ]
* [ http://www.ornl.gov/sci/roofs+walls/insulation/ins_16.html Рекомендации по R-значению из DOE / CE ]
* [ http://www.naturalhandyman.com/iip/inf/inf/infxtra/infinsul.штм Натурал Разнорабочий, изоляция артикул ]
* [ http://www.periodhomeandgarden.co.uk/Features/tabid/63/articleType/ArticleView/articleId/74/Insulate-your-home-and-let- it-дышать.aspx Статья об изоляции для старых свойств ]
* [ http://doityourself.com/insulate/newalternativeinsulatematerials.htm Новые и альтернативные изоляционные материалы ]
* [ http: // www .cus.net /изоляция /ulation.html Домашняя изоляция ]
* [ http: // www.thermalpipeinsulation.com/ Съемные фотографии для изоляции ]
* [ http://livebuilding.queensu.ca/structural/materials/wall.php Термопары, размещенные на месте в стене, с изоляцией, контролируемой в реальном времени ]
* [ http://www.radiant-barrier.org Radiant Barrier Information ]
* [ http://www.activeinsulation.com.au Австралийские подрядчики по теплоизоляции ]
* [ http: // www.roymech.co.uk/Related/Thermos/Thermos_insulation.html#k RoyMech ]

Фонд Викимедиа. 2010.

Теплоизоляция Рон Куртус

SfC Главная> Физика> Тепловая энергия>

Рон Куртус (пересмотрен 14 ноября 2014 г.)

Теплоизоляция — это метод предотвращения передачи тепловой энергии из одной области в другую. Другими словами, теплоизоляция может сохранять закрытую область, такую ​​как здание, теплой или может сохранять внутреннюю часть контейнера холодной.

Тепло передается от одного материала к другому посредством проводимости, конвекции и / или излучения.Изоляторы используются для минимизации передачи тепловой энергии. В домашней изоляции R-значение является показателем того, насколько хорошо материал изолирует.

Вопросы, которые могут у вас возникнуть:

  • Где используется теплоизоляция?
  • Как работает изоляция?
  • Что такое R-значение?

Этот урок ответит на эти вопросы. Полезный инструмент: Преобразование единиц



Где используется теплоизоляция

Если у вас есть объект или область с определенной температурой, возможно, вы захотите не допустить, чтобы температура этого материала стала такой же, как у соседних материалов.Обычно это делается с помощью теплоизоляционного барьера.

Например:

  • Если воздух снаружи холодный, вы можете защитить свою кожу, надев одежду, которая защищает от холода и тепла тела.
  • Если летом в вашем доме есть прохладный воздух, вы можете не допустить, чтобы температура стала такой же, как температура горячего воздуха снаружи, благодаря хорошей изоляции дома.
  • Если у вас есть горячий напиток, вы можете предотвратить его нагрев до комнатной температуры, поместив его в термос.

В любом месте, где есть материалы с двумя резко различающимися температурами, вы можете захотеть установить изолирующий барьер, чтобы не допустить, чтобы один из них стал таким же температурным, как и другой. В таких ситуациях усилия сводятся к минимизации передачи тепла из одной области в другую.

Как работает изоляция

Изоляция — это барьер, который сводит к минимуму передачу тепловой энергии от одного материала к другому, уменьшая эффекты проводимости, конвекции и / или излучения.

Изоляционные материалы

Большая часть изоляции используется для предотвращения теплопроводности. В некоторых случаях радиация является фактором. Хороший изолятор, очевидно, плохой проводник.

Менее плотные материалы — лучшие изоляторы. Чем плотнее материал, тем ближе его атомы. Это означает, что передача энергии одного атома другому более эффективна. Таким образом, газы изолируют лучше, чем жидкости, которые, в свою очередь, изолируют лучше, чем твердые вещества.

Интересный факт заключается в том, что плохие проводники электричества также являются плохими проводниками тепла.Дерево — намного лучший изолятор, чем медь. Причина в том, что металлы, проводящие электричество, позволяют свободным электронам перемещаться по материалу. Это усиливает передачу энергии из одной области в другую в металле. Без этой способности материал, такой как дерево, плохо проводит тепло.

Изоляция от проводимости

Проводимость происходит, когда материалы, особенно твердые, находятся в прямом контакте друг с другом. Атомы и молекулы с высокой кинетической энергией сталкиваются с соседями, увеличивая энергию соседей.Это увеличение энергии может проходить через материалы и из одного материала в другой.

Твердое тело к твердому

Чтобы замедлить передачу тепла посредством проводимости от одного твердого тела к другому, материалы, которые являются плохими проводниками, помещаются между твердыми телами. Примеры включают в себя:

  • Стекловолокно не хороший проводник и не воздух. Вот почему пучки свободно упакованных стекловолоконных прядей часто используются в качестве изоляции между наружной и внутренней стенами дома.
  • Проводящее тепло не может распространяться через вакуум.Вот почему термос имеет эвакуированную подкладку. Этот тип тепла не может передаваться от одного слоя к другому через вакуум в термосе.
Твердый газ

Чтобы замедлить теплообмен между воздухом и твердым телом, между ними расположен плохой проводник тепла.

Хорошим примером этого является размещение слоя одежды между вами и холодным наружным воздухом зимой. Если бы холодный воздух попал на кожу, это снизило бы температуру кожи.Одежда замедляет эту потерю тепла. Кроме того, одежда предотвращает уход тепла от тела и его потерю для холодного воздуха.

Жидкость к твердому веществу

Точно так же, когда вы плаваете в воде, холодная вода может снизить температуру вашего тела за счет проводимости. Вот почему некоторые пловцы носят резиновые гидрокостюмы, чтобы изолировать их от холодной воды.

Изоляция от конвекции

Конвекция — это передача тепла, когда жидкость находится в движении. Поскольку воздух и вода не легко проводят тепло, они часто передают тепло (или холод) посредством своего движения.Печь с вентилятором — пример этого.

Изоляция от передачи тепла конвекцией обычно осуществляется путем предотвращения движения жидкости или защиты от конвекции. Ношение защитной одежды в холодный, ветреный день предотвратит потерю тепла из-за конвекции.

Изоляция от излучения

Горячие и даже теплые объекты излучают инфракрасные электромагнитные волны, которые могут нагревать объекты на расстоянии, а также сами терять энергию. Изоляция от теплопередачи излучением обычно выполняется с использованием отражающих материалов.

Термос-бутылка не только имеет вакуумную облицовку для предотвращения теплопередачи за счет теплопроводности, но также изготовлена ​​из блестящего материала для предотвращения радиационного теплообмена. Излучение от теплой пищи внутри термоса отражается обратно к себе. Излучение от теплого наружного материала отражается для предотвращения нагрева холодных жидкостей внутри бутылки.

R-значение

Значение R материала — это его сопротивление тепловому потоку и является показателем его способности к изоляции.Он используется в качестве стандартного способа определения, насколько хорошо материал будет изолировать. Чем выше значение R, тем лучше изоляция.

Определение

R-значение является обратной величиной количества тепловой энергии на площадь материала на градусную разницу между внешней стороной и внутренней. Единицы измерения R-значения:

(квадратные футы х час х градус F) / BTU в английской системе и

(квадратных метров х градусов C) / Вт в метрической системе

Таблица

Изоляция для дома имеет R-значения обычно в диапазоне от R-10 до R-30.

Ниже приведен список различных материалов с английским измерением R-значения:

Материал

R-значение

Сайдинг из лиственных пород (толщиной 1 дюйм)

0,91

Деревянная черепица (притертая)

0,87

Кирпич (4 дюйматолстый)

4,00

Бетонный блок (заполненные стержни)

1,93

Стекловолокно (толщиной 3,5 дюйма)

10,90

Стекловолокно ватин (6 дюймов толщиной)

18.80

Стекловолокнистая плита (1 дюймтолстый)

4,35

Целлюлозное волокно (толщиной 1 дюйм)

3,70

Плоское стекло (толщиной 0,125)

0,89

Изоляционное стекло (0,25 в пространстве)

1,54

Воздушное пространство (3.Толщиной 5 дюймов)

1,01

Свободный застойный воздушный слой

0,17

Гипсокартон (толщиной 0,5 дюйма)

0,45

Обшивка (толщиной 0,5 дюйма)

1,32

Референтная Гиперфизика Университета штата Джорджия

Значение R пропорционально толщине материала.Например, если вы удвоили толщину, значение R удваивается.

Резюме

Теплоизоляция используется для минимизации теплообмена во многих повседневных ситуациях. Это достигается за счет уменьшения влияния проводимости, конвекции и / или излучения. Значение R является стандартом измерения этой изоляции.


Изолируйте себя от негативных мыслей


Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

Сайты

Тепловая масса и R-значение — Новости окружающей среды, апрель 1998 г.

Физические ресурсы

Книги

Лучшие книги по теплоизоляции


Вопросы и комментарии

Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этому вопросу? Если это так, отправьте электронное письмо со своим отзывом.Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.


Поделиться этой страницей

Нажмите на кнопку, чтобы добавить в закладки или поделиться этой страницей через Twitter, Facebook, электронную почту или другие услуги:


Студенты и исследователи

Адрес веб-страницы:
www.school-for-champions.com/science/
thermal_insulation.htm

Пожалуйста, включите его в качестве ссылки на вашем сайте или в качестве ссылки в вашем отчете, документе или диссертации.

Copyright © Ограничения


Где ты сейчас?

Школа чемпионов

Темы физики

Теплоизоляция

,
5 Наиболее распространенные теплоизоляционные материалы

Сегодня на рынке имеется множество дешевых и распространенных изоляционных материалов. Многие из них существуют уже довольно давно. Каждый из этих изоляционных материалов имеет свои взлеты и падения. В результате при принятии решения о том, какой изоляционный материал следует использовать, вы должны быть уверены, что знаете, какой материал будет работать лучше всего в вашей ситуации. Ниже мы рассмотрели такие различия, как R-стоимость, цена, воздействие на окружающую среду, воспламеняемость, звукоизоляция и другие факторы.Вот 5 наиболее распространенных типов изоляционных материалов:

Изоляционные материалы Цена / кв. Ft. R-Value / Inch Экологически чистые? Огнеопасно? Примечания
Стекловолокно $ R-3.1 Да Нет Не впитывает воду
Минеральная вата $$ R-3.1 Да Да Не плавит и не поддерживает горение
Целлюлоза $$ R-3.7 Да Да Содержит наибольшее количество вторичного сырья
Полиуретановая пена $$$ R-6.3 Нет Да Отличный звукоизолятор
Полистирол (EPS) $ R-4 Нет Да Трудно использовать из-за недостатков

1. Стекловолокно

pink fiberglass insulation

Стекловолоконная изоляция.

Стекловолокно — самая распространенная изоляция, используемая в наше время. Благодаря тому, как это сделано, благодаря эффективному переплетению тонких стеклянных прядей в изоляционный материал, стекловолокно способно минимизировать теплопередачу. Основным недостатком стекловолокна является опасность обращения с ним. Поскольку стекловолокно изготавливается из тонко сплетенного кремния, образуются стеклянный порошок и крошечные осколки стекла. Это может привести к повреждению глаз, легких и даже кожи, если не надеть соответствующее защитное оборудование. Тем не менее, когда используется соответствующее защитное оборудование, установка стеклопластика может быть выполнена без происшествий.

Стекловолокно — превосходный невоспламеняющийся изоляционный материал с R-значениями от R-2,9 до R-3,8 на дюйм. Если вы ищете дешевую изоляцию, то это определенно верный путь, хотя для ее установки требуются меры предосторожности. Обязательно используйте средства защиты глаз, маски и перчатки при работе с этим продуктом.

2. Минеральная вата

mineral wool

Минеральная вата.

Минеральная вата на самом деле относится к нескольким различным типам изоляции. Во-первых, это может относиться к стекловате, которая изготовлена ​​из стекловолокна из переработанного стекла.Во-вторых, это может относиться к каменной вате, которая является типом изоляции из базальта. Наконец, это может относиться к шлаковой вате, которая производится из шлака металлургических предприятий. Большая часть минеральной ваты в Соединенных Штатах — фактически шлаковая вата.

Минеральная вата может быть приобретена в виде бит или в виде сыпучего материала. У большинства минеральной ваты нет добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее плохой для использования в ситуациях, когда присутствует сильная жара. Тем не менее, это не горючий. При использовании в сочетании с другими, более огнестойкими формами изоляции, минеральная вата, безусловно, может быть эффективным способом утепления больших площадей.Минеральная вата имеет R-значение от R-2,8 до R-3,5.

3. Целлюлоза

cellulose

Целлюлозный изоляционный материал.

Целлюлозная изоляция, пожалуй, одна из самых экологически чистых форм изоляции. Целлюлоза производится из переработанного картона, бумаги и других аналогичных материалов и поставляется в свободной форме. Целлюлоза имеет R-значение от R-3,1 до R-3,7. Некоторые недавние исследования целлюлозы показали, что она может быть отличным продуктом для минимизации ущерба от пожара. Из-за компактности материала целлюлоза почти не содержит кислорода внутри.Отсутствие кислорода в материале помогает минимизировать ущерб, который может причинить пожар.

Таким образом, целлюлоза не только является, пожалуй, одной из самых экологически чистых форм изоляции, но и одной из самых огнеупорных форм изоляции. Однако у этого материала есть и определенные недостатки, такие как аллергия, которая может возникнуть у некоторых людей на газетную пыль. Кроме того, найти людей, квалифицированных в использовании этого типа изоляции, относительно трудно, например, из стекловолокна.3). Они имеют R-значение приблизительно R-6,3 на дюйм толщины. Существуют также пенопласты низкой плотности, которые можно распылять в местах, где нет изоляции. Эти типы полиуретановой изоляции имеют тенденцию иметь рейтинг R-3,6 на дюйм толщины. Еще одним преимуществом этого типа изоляции является то, что он огнестойкий.

5. Полистирол

polystyrene material

Полистирол (пенополистирол).

Полистирол — это водостойкая термопластичная пена, которая является отличным звукоизоляционным и температурным изоляционным материалом.Он бывает двух видов: расширенный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенопласт. Два типа отличаются 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 не обладает ни один другой тип изоляции.

Обычно пена создается или режется на блоки, идеально подходит для утепления стен. Пена огнеопасна и должна быть покрыта огнеупорным химическим веществом под названием гексабромциклододекан (ГБЦД). Недавно ГБЦД подвергся резкой критике за риски для здоровья и окружающей среды, связанные с его использованием.

Другие распространенные изоляционные материалы

Хотя перечисленные выше элементы являются наиболее распространенными изоляционными материалами, они используются не только. В последнее время такие материалы, как аэрогель (используемый НАСА для изготовления термостойких плиток, способных выдерживать нагрев до примерно 2000 градусов по Фаренгейту практически без теплопередачи), стали доступными и доступными. Одним из них является Pyrogel XT. Пирогель является одной из самых эффективных промышленных изоляций в мире.Его требуемая толщина на 50% — 80% меньше, чем у других изоляционных материалов. Несмотря на то, что Pyrogel немного дороже, чем некоторые другие изоляционные материалы, его все чаще используют для специальных применений.

Asbestos.

Асбест.

Другими изоляционными материалами, которые не упомянуты, являются натуральные волокна, такие как конопля, овечья шерсть, хлопок и солома. Полиизоцианурат, аналогичный полиуретану, представляет собой термореактивный пластик с закрытыми порами с высоким значением R, что делает его также популярным выбором в качестве изолятора.Некоторыми опасными для здоровья материалами, которые использовались в прошлом в качестве изоляции и в настоящее время запрещены, недоступны или используются редко, являются вермикулит, перлит и карбамидоформальдегид. Эти материалы имеют репутацию содержащих формальдегид или асбест, который по существу удалил их из списка обычно используемых изоляционных материалов. ,

Существует множество видов изоляции, каждая со своим набором свойств. Только тщательно исследуя каждый вид, вы сможете определить, какой из них подходит именно вам.Краткий обзор:

  • Аэрогель более дорогой, но, безусловно, лучший тип изоляции.
  • Стекловолокно дешево, но требует бережного обращения.
  • Минеральная вата эффективна, но не огнестойка.
  • Целлюлоза огнестойкая, экологичная и эффективная, но сложная в применении.
  • Полиуретан является хорошим изоляционным материалом, хотя и не особенно экологичным.
  • Полистирол является разнообразным изоляционным материалом, но его безопасность обсуждается.

Похожие сообщения:

Разница между горячими и холодными изоляционными материалами

Номинальные характеристики изоляции: Расчет коэффициента R, коэффициента K и коэффициента C

.
Жидкая теплоизоляция, гидроизоляция, теплоизоляция АКТЕРМ

АКТЕРМ является синонимом инноваций и лидерства на рынке теплоизоляционных материалов. Мы производим тепло, чтобы заботиться о будущем. За 6 лет динамичной работы АКТЕРМ, являясь пионером в разработке и производстве жидких теплоизоляционных материалов, заслужил репутацию ведущего производителя многофункциональных тепло- и теплоизоляционных покрытий на рынках России и бывшего СССР. Союз стран.Разработанные компанией инновационные формулы производства не имеют полных параллелей в России или Европе. Жидкая теплоизоляция AKTERM пользуется большим спросом как в частном, так и в промышленном секторах малого, среднего и крупного бизнеса.

Лидирующая позиция АКТЕРМ основана на практических требованиях рынка, часто внедряемых инновациях и высоком качестве услуг. Продукты, которые мы разрабатываем и производим, в основном представляют собой передовые решения для изоляции , предназначенные для защиты от конденсированной воды и коррозии, а также для защиты от воды и огня, сохранения тепла и теплоизоляции.

Сертификация продукции

Производственные помещения АКТЕРМ расположены в Московской области. Продукция сертифицирована в соответствии со стандартами ISO 9001 и ISO 14001, что позволяет нам гарантировать качество и безопасность нашего продукта, его экологичность, соответствие нормам производства.

АКТЕРМ имеет собственную испытательную лабораторию, оснащенную современным оборудованием, которое используется для сложных испытаний и детальных проверок сырья и конечного продукта.В нашем производстве мы используем сырье ведущих мировых производителей, таких как ROHM & HAAS, 3M, BASF, AKZO NOBEL, DUPONT, UNION CARBIDE, BYK-CHEMIE.

#

Лаборатория АКТЕРМ®

Профессионалы нашей компании регулярно проходят курсы повышения квалификации в ведущих научно-исследовательских институтах Москвы. Мы осуществляем постоянный мониторинг рынка теплоизоляционных покрытий, изучаем российские и европейские инновации, соблюдаем действующие стандартные нормативные требования к данному виду продукции и выполняем эти требования.Модификации модификации постоянно совершенствуются нашими специалистами на основе практического опыта их использования и в соответствии с современными тенденциями потребительского рынка.

География сотрудничества

Сегодня AKTERM является надежным производителем и поставщиком жидких изоляционных покрытий для частных потребителей, а также для предприятий, работающих во всех без исключения отраслях, включая нефтегазовую, энергетическую, автомобильную, строительную, железнодорожная отрасль, сельское хозяйство, а также жилищно-коммунальное хозяйство.Уникальные формулы продуктов AKTERM и значительные производственные мощности помогают нам удовлетворять потребности клиентов в России, странах бывшего Советского Союза, странах Европы и Азии. Мы отправляем нашу продукцию в любую точку мира любым видом транспорта, удобным для клиента: железнодорожным, воздушным или автомобильным транспортом. Склады АКТЕРМ имеют запас готовой продукции ежемесячно 20 000 литров.

AKTERM®… больше, чем просто краска

Сегодня многие термины и выражения используются как синонимы для «жидкой теплоизоляции»: термическая краска, тепловая краска, жидкое термическое покрытие, жидкая теплоизоляция, сверхтонкая изоляция, тонкая пленка покрытие, теплоизоляция и др.

Покрытия AKTERM® являются уникальными , потому что тонкое сверхпрочное жидкое покрытие можно использовать вместе с «традиционными» теплоизоляционными материалами, чтобы дополнить конечный результат функциями, которые не могут быть обеспечены этими «традиционными» материалами , AKTERM® становится «второй оболочкой» поверхности, на которую он наносится, что позволяет использовать любую дополнительную изоляцию, отделку или верхние покрытия.

Когда традиционные изоляционные материалы не работают, желательно попробовать жидких изоляционных материалов AKTERM® , чтобы либо дополнить традиционную изоляцию, либо заменить ее ими. AKTERM® — это высококачественное альтернативное средство изоляции, предназначенное для различных областей применения и поверхностей.

Инновация AKTERM® — это уникальная профессиональная разработка, объединяющая три основных компонента.

Практические цели использования сверхпрочных изоляционных покрытий AKTERM ™

  • теплоизоляция
  • защита от воды
  • сохранение тепла
  • защита от конденсированной воды и коррозии
  • защита от огня

Социально-культурные цели :

  • обеспечение комфортных жилищных условий
  • сохранение здоровья
  • улучшение качества жизни

Экологические цели :

  • сохранение экологического баланса
  • предотвращение потери тепла в зданиях
  • минимизация строительных отходов при нанесении продукта
[uptolike].
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *