Теплоизоляционные метариалы

Виды теплоизоляционных материалов. Сранительные характеристики утеплителей.

 

На данный момент наиболее популярными строительными теплоизоляционными материалами являются минеральные волокнистые утеплители (стекловаты и базальтовые ваты), пенополистерол(он же пенопласт), пенополиуретан,  а также жидкие утеплители.

Сравнительные характеристики термоизоляционных материалов

При выборе теплоизоляционных материалов следует обратить внимание на различные факторы, которые могут быть связаны как с технологическими особенностями монтажа, так и с физическими и химическими свойствами кажого утеплителя. Основные свойства, влияющие на характеристики термоизоляционных материалов:

  • Паропроницаемость - это свойство материала пропускать пары воды.
  • Воздухопроницаемость влияет на  способность  материала пропускать воздух и другие газы.
  • Теплопроводность —  это перенос теплоты структурными частицами вещества (молекулами, атомами, электронами) в процессе их теплового движения. Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передаётся из более нагретых областей тела к менее нагретым областям. Численная характеристика теплопроводности материала, равная количеству теплоты, проходящей через материал толщиной 1 м и площадью 1 кв.м за час при разности температур на двух противоположных поверхностях в 1 град.C.
  • Огнеупорность - свойство материала противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Огнеупорность не определяет предельной температуры применения материала, так как на материал в эксплуатации могут воздействовать давление вышележащих материалов, напряжения от усадки или расширения, коррозия, истирание шлаками, летучей золой и газами.
  • Пластичность - способность под давлением принимать новую форму без образования трещин и разрывов и сохранять ее после действия внешней силы.  
    Химическая стойкость -
    сопротивление материала действию химических реагентов: кислот, щелочей, солей, газов. Она зависит от плотности материала и его структуры. Теплоизоляционные материалы и огнеупоры при химическом взаимодействии с жидкими или газообразными веществами при высоких температурах разрушаются.
  • Биостойкость. Теплоизоляционные материалы, содержащие такие органические вещества, как крахмал и целлюлозу, во влажной среде с температурой 30-40 С подвержены воздействию бактерий, грибков и других микроорганизмов. Органические материалы с низким водопоглощением менее подвержены воздействию микроорганизмов, чем материалы с высоким водопоглощением. Разрушению микроорганизмами подвержены и неорганические материалы, если они соприкасаются с органическими.
  • Плотность материала - отношение массы материала к его объему. В некоторых случаях может быть довольно важной характеристикой для теплоизоляционных материалов.

Часто вышеприведенные характеристики заменяют одной более понятной для человека, не посвященного в технический процесс - необходимую толщину слоя утеплителя.

Материал

Стекло-
вата
(URSA)

Базаль- товая вата (Rockwool)

Пено- полистирол (пенопласт)

Пенополиуретан Жидкая трепмоизоляция

Керамзит

Кирпичная кладка

Теплопроводность, Вт/м*°С

0,044

0,039

0,037

0,001 - 0,0016

0,170

0,520

Эксплуатационная плотность, кг/м3

9-13

35

25

380

600

1400

Необходимая толщина слоя, мм

189

167

159

1,5

869

1460

 

 

Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности - это количество тепла, которое проходит (при установившемся тепловом состоянии) через 1м2 поверхности материала толщиной в 1м в течение часа при разности температур обеих поверхностей в 1С при отсутствии боковой утечки теплоты. Это одно из наиболее важных свойств теплоизоляционных материалов

Сравнительные коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, применяемых в строительстве:

Сравнительные коэффициенты теплопроводности

Коэффициент теплопроводности является физическим параметром вещества, характеризующим его способность проводить теплоту.


Коэффициент теплопроводности

Исходя из этой таблицы и диаграммы мы можем проиллюстрировать зависимость между применяемыми для эффективной теплозащиты материалами и общим весом ограждающей конструкции.

 

зависимость веса от типа материала


Стандартом для современных систем термоизоляции фасадов является термическое сопротивление, равное R=1,2 м2*С/Вт. 
Для получения такого термического сопротивления необходима следующая толщина материала:

толщина утеплителя

R=S/a, где
R - термическое сопротивление (м2*С/Вт), S - толщина слоя (м), a - коэффициент теплопроводности (Вт/м*С).

 

Ниже приведена более подробная со сравнитеьными характеристиками различных выидов утеплителей.

 

Наименование материалов
Достоинства
Недостатки
Область применения
Теплопроводность, Вт/м*К
Горючесть
Стоимость материала, EUR/м3
1. Древесина (опилки) дешевизна, экологичность горюча, подвержена гниению Старые деревянные дома
0,090-0,180
2. Керамзит Негорюч
Неэффективен, использование подъемных механизмов, трудоемкий монтаж, большой вес
Полы, чердаки, слоистая кладка.
0,148
НГ
10
3. Пенопласты: Жесткость, легкость монтажа
Для всех пенопластов: ограниченная теплостойкость и горючесть; тление начинается при 80 С; не экологичен -выделение кумулятивных токсинов, плохая паропроницаемость - не «дышит», образование конденсата, плесени
Для монолитной заливки

а) пеноизол
Стены, крыши, полы
0,035-0,047
ГЗ;Д2;ВЗ
19
б) экструд. пенополистирол
Стены, крыши, полы
0,037-0,042
Г2
135
в) вспен. пенополистирол
водопоглощение до 900%; малый срок службы Стены, крыши, полы
0,037-0,048
Г2
36
4. Минеральная вата ISOROC: Негорючая основа, низкая теплопроводность Сжимается, комкуется, волокна ломаются и превращается в пыль, при увлажнении оседает

НГ

а) ИзоЛант Слоистая кладка
0,035
42
б) ИзоВент Вентилируемый фасад
0,037
26
в) ИзоРуф В Верхний слой кров.изол.
0,039
125

5. Минеральная вата ROCKWOOL:

Негорючая основа, низкая теплопроводность Сжимается до 20%, после увлажнения до 25%

НГ

а) ЛайтБаттс Не нагружаемые констр.
0,039
43
б) КивиттиБаттс Сред.слой в слоист. кладке
0,038
52
в) РуфБаттс В Верх. слон кров.изоляции
0,038
155
6. Минеральная плита: Негорючая основа, жесткость, легкость монтажа
связующие и водоотталкивающие компоненты выгорают уже при 250 С; плохая паропроницаемостъ - не «дышит»; образование конденсата, плесени; увлажнение на 1% приводит к ухудшению теплопроводности на 8 % ; большая усадка, что приводит к образованию «мостиков холода» в швах утеплителя.
Слоистая кладка, кровля, фасад под штукатурку

а) П125
0,041-0,05
НГ
54
б) П75
0,041-0,05
НГ
48
в) ППЖ-200
0,042-0,054
Г1, В1
64
7. Стекловолокно: Низкая теплопроводность
связующее горит при 250 С; при эксплуатации осыпаются волокна стекла; плохая паропроницаемость - стены не «дышат», образуется конденсат, плесень; увлажнение на 1% ухудшает теплопроводность на 8%; сжимаемость до 80%; оседание.
Стены, крыши, закрытые фасады

Г1

а) URSA M-11ф
0,044
41
б) ISOVER маты
0,042
23
в) ISOVER плита
0,041
35
8. Перлит вспученный негорюч тяжелый, не "дышит"
0,040-0,058
НГ
149