Что теплее пенопласт или пенополистирол: Сравнение пенопласта и экструдированного пенополистирола

Содержание

Что лучше — эковата или пенопласт?

На рынке теплоизоляционных материалов представлено множество решений, в числе которых особое место занимают целлюлозная вата (эковата) и пенопласт. В этой статье мы расскажем об их особенностях, а также дадим рекомендации по выбору подходящего варианта.

Целлюлозная вата (эковата)

В основе этого материала — переработанная газетная макулатура, известная своими теплоизоляционными свойствами. Также он содержит антисептик, обеспечивающий сохранность состава в течение длительного срока.

Эковату применяют для утепления любых строительных конструкций, в этом отношении она ничем не отличается от других утеплителей. Для её укладки используют один из трёх способов:

Ручной — когда целлюлозную смесь готовят имеющимися инструментами, затем укладывают на утепляемой поверхности или засыпают в подготовленную полость.
Механизированный — когда для укладки и разрыхления утеплителя используется профессиональное оборудование — специализированные выдувные установки.
Влажный — когда в теплоизоляционный состав также входят связующие — вода и клей. При влажно-клеевом монтаже утепляемая поверхность сохраняется ровной.

К плюсам целлюлозной ваты относят:

низкую теплопроводность (0,037-0,042 Вт/(м*K),
высокую технологичность,
универсальность,
экологичность,
доступную цену,
бесшовность.

Минус — необходимость в специализированном оборудовании, без которого использование материала в больших объёмах теряет экономическую целесообразность. Но минусом это можно назвать с натяжкой, т.к. монтаж обычно выполняют профессиональные подрядчики, у которых имеется специализированное оборудование для нанесения эковаты. И если рассчитывать стоимость материалов с профессиональным монтажом, то выигрывает однозначно эковата!

Кроме того, утепление эковатой позволяет существенно сэкономить теплопотери за счёт бесшовного нанесения материала. Экономия тепла составляет 36-40%.

Пенопласт

Этот теплоизоляционный материал производят из самых разных полимеров. Его состав определяет механическую прочность утеплителя, а также стойкость к всевозможных типам воздействий.

Как правило, под термином «пенопласт» подразумевают пенополистирол, основой которого является продукт полимеризации стирола. Он бывает беспрессовым (EPS), экструдированным (XPS), прессовым, автоклавным и автоклавно-экструзионным.

К положительным свойствам этого материала относят:

низкое водопоглощение — экструзионный пенополистирол почти не впитывает жидкость, благодаря чему отлично подходит для заглубленных конструкций;

биологическая устойчивость — с одной стороны это плюс, т.к. пенопласт не привлекает внимание грызунов и других живых организмов. Но с другой стороны есть и минус, связанный с грызунами, они на него воздействуют, если он преграждает путь к другой цели, например, пище или воде, а также грызуны могут строить себе в нём норы.
долговечность — экструзионный пенополистирол служит до 80 лет, даже при значительных перепадах температур и контакте с водой.

Минусы — низкая устойчивость к растворителям и повышенная горючесть (Г4 или Г3). Зажженой спички может быть достаточно, чтобы воспламенить материал с образованием токсичных продуктов горения. Также в число недостатков пенопласта стоит записать опасность для здоровья при воздействии открытого пламени — он хорошо плавится, выделяя при этом опасные вещества.

Что выбрать?

На многих строительных форумах бытует мнение, что эковата — это современный и экологичный материал, который перекрывает все недостатки пенополистирола и минеральной ваты любых типов. Это объясняет его огромную популярность на западе. Кроме этого, целлюлозная вата удобна в применении — её можно напылить в любую полость, где недоступны плитные материалы, включая пенопласт и минеральную вату.

Что касается пенопласта, то его приверженцы отмечают хорошие теплоизоляционные свойства, отсутствие подверженности к намоканию и выгодную цену. Главное правильно применять этот материал и не забывать о его главном минусе — пожароопасности.

Как видно, каждый из рассмотренных утеплителей обеспечивает нужный результат — эффективную теплоизоляцию. Более современным, удобным, экологичным и безопасным из них является эковата, однако не только эти факторы влияют на выбор. Ответ на вопрос, какой из них предпочесть, также зависит от особенностей объекта и бюджета на утепление.

что лучше, теплее, дешевле? Сравнение пеноплекса и пенопласта для утепления пола, стен, балкона и фасада — Мир Окон 🏠

Содержание

что лучше, теплее, дешевле? Сравнение пеноплекса и пенопласта для утепления пола, стен, балкона и фасада

/
org/ListItem”>Статьи /
Утеплитель /
Пенопласт или Пеноплекс

При выборе утеплителя с минимальным коэффициентом теплопроводности и повышенной стойкости к влажности обычно выбирают пенопласт или Пеноплекс. Они выпускаются в плитах, имеют простую технологию монтажа и во многом схожи по свойствам. Поэтому возникает резонный вопрос – что лучше Пеноплекс или пенопласт?

Особенности производства материалов

Пенопласт и Пеноплекс представляют собой вспененные материалы, изготавливаемые на основе пенополистирола. Различие состоит в том, что Пеноплекс изготавливается экструзионным способом под высоким давлением, поэтому имеет пористую структуру с высокой плотностью и приблизительно одинаковым размером гранул, в то время, как пенопласт производится в обычных условиях.

Для снижения горючести материала в процессе производства добавляют специальные составы на основе антипиренов. В результате нарушается экологичность материала, так как под воздействием высоких температур начинают выделяться токсичные газы.

Анализ стоимости материалов

ТОП 3 лучших товаров по мнению покупателей

Преимущества и недостатки пенопласта

Плюсы

Низкий коэффициент теплопроводности.
Длительный срок хранения и эксплуатации, который составляет 20-30 лет.
Высокая стойкость к повышенной влажности.
Возможен монтаж без укладки слоя пароизоляции.
Лёгкий вес, позволяющий применять утеплитель даже в каркасных конструкциях.
Сохраняет геометрию листов в течение всего срока службы.
Повышает уровень звукоизоляции помещений.
Не подвержен негативному воздействию бактерий, плесени и микроорганизмов.
Минимальная цена, по сравнению с другими типами утеплителей.
Простота обработки и придания листам нужной формы.

Минусы

Повышенная горючесть.

Хрупкость плит, требующая аккуратной транспортировки и монтажа.
Утеплитель подвержен воздействию грызунов.
Необходимость обеспечения практически идеально ровной поверхности для предотвращения повреждений листов.

Сферы применения пенопласта

Применение пенопласта оправдано в следующих случаях:

требуется обеспечить минимальный вес конструкции;
минимальный бюджет на утепление конструкции;
необходима качественная звукоизоляция;
толщина слоя утеплителя не критична для достижения необходимого уровня теплоизоляции;
требуется утеплять фасад, лоджию или балкон без применения пароизоляционного слоя.

Преимущества и недостатки Пеноплекса

Плюсы

Высокая прочность материала за счёт размеров ячеек до 0,2 мм, позволяющая его использовать в нагружаемых конструкциях.
Повышенная стойкость к негативным воздействиям грибка, плесени и насекомых.
Минимальная степень влагопоглощения.
Срок эксплуатации до 50 лет.
Небольшая толщина плит при сохранении минимального коэффициента теплопроводности.
Возможность применения для утепления внешних и внутренних конструкций.
Простая технология монтажа и формирования герметичных швов за счёт специальной формы торцов плит.
Лёгкость обработки материала.
Обеспечивается оптимальная шумоизоляция утепляемых конструкций.

Минусы

Повышенная горючесть.
Материал теряет свои свойства при эксплуатации в условиях прямого воздействия ультрафиолета.

Сферы применения Пеноплекса

В зависимости от плотности Пеноплекс подходит для утепления следующих конструкций:

скатных и плоских нагружаемых и ненагружаемых кровель при плотности от 28 до 33 кг/м³;
внутренних перегородок, стен изнутри и снаружи, если плотность утеплителя находится в пределах 25-33 кг/м³;
фасада здания и фундамента рекомендуется применять плиты с плотностью 29-35 кг/м³;
для утепления сильно нагружаемых конструкций, таких как автотрассы, взлётные полосы, фундаменты многоэтажных зданий, подойдут плиты с плотностью 35-45 кг/м³.

Сравнение характеристик материалов

Характеристики	Пенопласт	Пеноплекс
Теплопроводность, Вт/м∙К	0,036-0,050	0,028-0,034
Водопоглощение за сутки, %	2	0,2
Предел прочности на изгиб, МПа	0,07-0,20	0,4-1
Предел прочности на сжатие, МПа	0,05-0,2	0,25-0,50
Плотность, кг/м3	От 15 до 35	От 28 до 45
Температура, при которой допускается эксплуатация утеплителья, °С.	От -50 до +70	От -50 до +70
Паропроницаемость, мг/м∙ч∙Па	отсутствует	0,018
Толщина материала, см	30-100	2-10

На каком утеплителе остановить свой выбор?

Вопрос о том, чем утеплить дом при выборе подходящего вспененного материала, является достаточно резонным, так как большинство свойств у материалов схожи.

Поэтому рекомендуется воспользоваться следующими рекомендациями:

За счёт минимального влагопоглощения и достаточного уровня паропроницаемости, Пеноплекс является наиболее востребован для внешних работ, например, утеплить фасад, фундамент или другие конструкции.
При необходимости теплоизоляции пола и различных нагружаемых конструкций, подойдёт только Пеноплекс за счёт высокой прочности на сжатие и изгиб.
Для утепления стен и перегородок, потолков и перекрытий внутри дома дешевле выбрать пенопласт.

Подводим итоги

Чтобы окончательно выбрать пенопласт или Пеноплекс, рекомендуется полностью изучить технические условия монтажа и необходимость обеспечения конкретных характеристик. При грамотном подходе к планированию работ гарантировано отсутствие проблем при установке и эксплуатации утеплителя. Конкретно определить, что теплее или лучше в общем случае невозможно, так как на это влияют множество факторов.

Также стоит обращать внимание на параметры содержания в составе утеплителя специальных добавок, которые делают его вреднее для окружающей среды при повышенных температурах эксплуатации.

С другой стороны, если смотреть на таблицу сравнения технических характеристик двух материалов, то выигрывает Пеноплекс. Однако его не всегда допускается использовать. Поэтому при необходимости стоит обращаться к специалистам, которые помогут оценить условия и дать грамотные советы по выбору утеплителя.

В любом случае сравнение двух материалов стоит проводить при выборе, насколько один или другой будут выгодны, какой теплее, какой выгоднее.

Сравнить пеноплекс и пенопласт, сравнение пенопласта и пеноплекса, сравнительные характеристики пенопласта и пеноплекса

Оглавление
Скрыть ▲
Показать ▼

› Разница между пенопластом и пеноплексом
› Сравнительные характеристики пенопласта и пеноплекса

Самым, пожалуй, известным на сегодняшний день материалом для наружного и внутреннего утепления стен является пенополистирол (пенопласт). Конкуренцию ему составляет экструдированный пенополистирол, известный под названием пеноплекс и некоторыми другими. Поставим себе задачу сравнить пеноплекс и пенопласт и решить – что же все-таки предпочесть для теплоизоляции частного дома.

Разница между пенопластом и пеноплексом

Прежде, чем начинать сравнение свойств пеноплекса и пенопласта, уточним, в чем разница между этими материалами. Оба они производятся из полистирола, однако с использованием различных технологий. Пенопласт (пенополистирол) получают путем вспенивания полистирола, он представляет собой плиты из спекшихся газонаполненных гранул. Внутри них имеются микропоры, а между гранулами находятся пустоты. Чем плотнее спрессованы гранулы, тем больше плотность пенопласта, тем ниже его паропроницаемость и водопоглощение. По сравнению с пенопластом пеноплекс, или экструдированнный пеноплистирол, производят по-другому – методом экструзии, с использованием повышенных температуры и давления, в результате чего готовый материал имеет равномерную структуру с закрытыми порами, диаметр которых не превышает 0,2 мм.

Сравнительные характеристики пенопласта и пеноплекса

Теперь посмотрим на сравнительные характеристики пенопласта и пеноплекса. Важнейшими из качеств, которыми должны обладать теплоизоляторы, являются теплопроводность и паропоглощение. Нелишним, проводя сравнение пенопласта и пеноплекса, будет привести значения прочности на сжатие.

Теплопроводность

Сравнительная таблица теплопроводности пенопласт пеноплекс (возьмем для примера материалы одинаковой плотности) показывает следующие цифры: пенопласт – 0,04 Вт/мК, пеноплекс – 0,032 Вт/мК. Это означает, что на плиту экструдированного пенополистирола толщиной 20 мм приходится примерно 25 мм пенопласта. Описывать подробно таблицу не будем, так как сравнение теплопроводности пенопласта и пеноплекса нужно проводить с учетом плотности конкретной марки изолятора, а мы такой задачи не ставим.

Влагопроницаемость

Следующая характеристика, которая нас интересует – сравнение свойств пеноплекса и пенопласта по влагопроницаемости. В то время, как водопоглощение первого не превышает 0,4 %, второй материал достигает в этой характеристики цифры в 2%. Иными словами, сравнение этой характеристики пенопласта и пеноплекса – в пользу последнего. При применении экструдированного пенополистирола вполне допускается отсутствие пароизоляции, однако при правильном утеплении с помощью пенопласта это нежелательно.

Прочность

Показательно сравнить пеноплекс и пенопласт по прочности на сжатие. В первом случае эта величина достигает 0,5 Мпа, во втором – всего 0,2 Мпа. При этом нужно учесть, что сравнительные характеристики пенопласта и пеноплекса одной толщины и плотности делают очевидной почти четырехкратную разницу! Именно поэтому пеноплекс хорош для системы утепления полов в конструкциях с высокими нагрузками – его используют в гаражах, на катках и даже при строительстве взлетно-посадочных полос.

Цена

Конечно, сравнительная таблица теплопроводности пенопласт пеноплекс, разница между иными техническими характеристиками важны. Однако для простого обывателя существует еще один немаловажный фактор, который он непременно учтет, проводя сравнение пенопласта и пеноплекса. Это цена. Очевидно, что утеплитель пеноплекс находится в более высокой ценовой категории, чем пенопласт; кубометр экуструдированного пенополистирола дороже примерно в полтора раза. Здесь находится камень преткновения для многих хозяев: утеплить дешевле, но хуже, или дороже, но качественней? Многие, сравнив цены на пеноплекс и пенопласт, выбирают последний из-за стоимости.

Сравнивая свойства пеноплекса и пенопласта, нужно помнить, что для многих целей предпочтительнее именно пенопласт. Такая его характеристика, как более высокое влагопоглощение, может сыграть на руку при наружном утеплении стен, где недостаточно хорошая адгезия пеноплекса не позволяет использовать его выше цокольных конструкций.

В заключение заметим, что в строительстве экструдированный пенополистирол все чаще заменяет пенопласт. В США и во многих европейских странах применение пенопласта для отделки фасадов зданий вообще запрещено из-за ядовитых токсинов, которые он выделяет при горении. В России при строительстве домов также постепенно отказываются от использования этого материла, заменяя его пеноплексом (который, кстати, тоже довольно пожароопасен) либо негорючей минеральной ватой.

Превосходная термостойкость | ТОРАЙПЕФ™ | TORAY PLASTICS

Техническая информация | Выдающаяся термостойкость

Термические свойства

Ⅰ.

Рабочие температуры окружающей среды для TORAYPEF™

TORAYPEF™ сшит с помощью ИК-излучения, поэтому его можно использовать в более широком диапазоне температур, чем продукты без сшивания. Рабочие температуры окружающей среды для TORAYPEF™ зависят от цели использования, поэтому нельзя делать никаких общих заявлений. Однако около 80°C является максимальной температурой, подходящей для непрерывного использования с точки зрения внешнего вида или размеров. Однако TORAYPEF™ можно использовать при температуре выше 100°C при определенных условиях или в течение короткого времени. По результатам испытаний на изгиб (испытание на изгиб на оправке) хрупкое разрушение происходит при температурах от -70°С до -100°С, с некоторыми вариациями в зависимости от марки. Это удивительно низкая температура хрупкого разрушения в свете того факта, что пенополистирол проявляет хрупкое разрушение при температуре около комнатной. TORAYPEF™ хорошо подходит для теплоизоляции холодильных складов и соляных труб, а также используется для теплоизоляции при -196°С (температура жидкого азота). Термостойкие марки полипропилена могут длительно эксплуатироваться при температуре до 120°С, но уступают полиэтиленовым маркам по морозостойкости и проявляют хрупкое разрушение при температуре около -20°С в испытаниях на низкотемпературный изгиб.

Ⅱ. Изменение размеров

На рис. 1 показана кривая изменения размеров TORAYPEF™ при -20°C и 80°C. Нагрев вызывает некоторую усадку по длине и ширине и набухание по толщине, но лишь в незначительной степени до постоянной рабочей температуры TORAYPEF™ 80°C. Охлаждение вызывает усадку по всем направлениям — длине, ширине и толщине — из-за снижения давления газа внутри ячеек пенопласта. Однако степень усадки еще меньше, чем при нагреве, поскольку смола, входящая в состав стенок ячеек пенопласта, становится более жесткой.

Размеры измерены после оставления образцов в стандартном состоянии на один час после нагревания до 80°C.
Для температуры -20°С размеры измерялись в низкотемпературной камере.
Рисунок 1: Кривая изменения размеров TORAYPEF™ (30060)

Ⅲ.

Коэффициент линейного расширения

Образец, находящийся в состоянии равновесия при 23°С, помещали в низкотемпературную камеру при -20°С. После достижения усадочного равновесия измеряли размеры образца. Результаты измерений коэффициента линейного расширения представлены в Таблице общих свойств основных марок TORAYPEF™. Для TORAYPEF™ этот коэффициент составляет примерно от 10-3 до 10-4/°C, с некоторыми отклонениями в зависимости от сорта, далекими от уровней, демонстрируемых металлическими или деревянными материалами (например, медь составляет 1,14×10-5/°C). . Однако в реальных теплоизоляционных целях TORAYPEF™ должен быть приклеен к поверхности стены и зафиксирован в этом положении, поэтому TORAYPEF™ не будет препятствием ни в каком практическом отношении, учитывая его высокий предел эластичности.

Ⅳ. Теплоизоляционные свойства

TORAYPEF™ обладает превосходными теплоизоляционными свойствами благодаря большому объему воздуха, содержащемуся в его микроструктуре с закрытыми порами. Например, периферия 3-литровой узкогорлой стеклянной бутыли для реагентов была полностью покрыта TORAYPEF™ 30060. Затем бутыль была заполнена кипящей водой и помещена в низкотемпературную камеру с температурой 1°C. Измерялось изменение во времени температуры воды. Результаты показаны на рис. 2. Снижение температуры в бутылке, покрытой TORAYPEF™, минимально по сравнению с бутылкой без какой-либо теплоизоляции.

Рис. 2: Эффекты теплоизоляции (температура наружного воздуха θ ₀ = 1°C)

На Рис. 3 показаны результаты измерения теплопроводности термоламинированного изделия TORAYPEF™ 30060, измеренные с использованием защищенной нагревательной плиты метод (JISA 1412). Линейный график (линейный график θ — λ) представляет зависимость между средней температурой и теплопроводностью. Результаты измерения теплопроводности для других марок представлены в Таблице общих свойств основных марок TORAYPEF™.

Рисунок 3: Зависимость между температурой и теплопроводностью в TORAYPEF™
30060 термоламинированные изделия

Теплопроводность определяет распределение температуры, когда теплопроводность находится в постоянном состоянии. Однако в ситуациях, когда температура меняется во времени (например, температура наружного воздуха), тепловая дисперсия κ (= λ/cρ) определяет распределение температуры. Меньшая тепловая дисперсия приводит к более медленной реакции на изменение температуры окружающей среды, поэтому это свойство имеет большое практическое значение. В Таблице 1 сравниваются теплопроводность и тепловое рассеивание 30-кратного вспененного пеноматериала TORAYPEF™ с другими теплоизоляционными материалами. Термическая дисперсия TORAYPEF™ является одной из самых маленьких по сравнению с другими пенопластами аналогичной плотности. В Таблице 2 указана толщина TORAYPEF™, необходимая для предотвращения конденсации росы на длинной крыше. Значение К, необходимое для предотвращения образования конденсата, можно рассчитать по следующей формуле.

Тогда как:
K: Коэффициент теплопередачи стены (Вт/м2·K)
θi: Температура в помещении (°C)
θo: температура наружного воздуха (°C)
θd: температура точки росы (°C), определяемая внутренней температурой и влажностью
αi: Теплопроводность поверхности внутри помещения (Вт/м2·K)
Как только вы найдете значение K, вы можете рассчитать толщину теплоизоляционного материала, необходимую для

Тогда как:
d: Толщина материала, из которого состоит стена (м)
λ: Теплопроводность материала, из которого состоит стена (Вт/м·K)
αο: Теплопроводность поверхности снаружи (Вт/м2·K)

Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вам нужна дополнительная информация по расчету теплоизоляции и предотвращению образования конденсата.

Таблица 1: Теплопроводность и тепловое рассеивание в тепло- и хладоизоляционных материалах
Тип	Кажущаяся плотность (кг/м ³ )	Удельная теплоемкость c (×10 ² кгК)	Теплопроводность λ _ο (Вт/мК)	Тепловая дисперсия χ (м ² /ч)
TORAYPEF* 30-кратный пенопласт	33	23,0	0,031	15×10 ^-4
Стекловата	20	8,4	0,0×35	7510 ^-4
Пенополистирол	20	13,4	0,034	45×10 ^-4
Жесткий вспененный ПВХ	35	15,9	0,037	33×10 ^-4
Фенольная пена	35	15,9	0,031	20×10 ^-4
Бетон (для справки)	2200	8,8	1,5(20°С)	28×10 ^-4

Таблица 2: Толщина TORAYPEF*, необходимая для предотвращения конденсации росы на длинной крыше
В помещении		Рядом с крышей		Точка росы θдв (°С)	TORAYPEF* требуемая толщина \| (мм)
В помещении		Рядом с крышей			Температура наружного воздуха θ _ο (°C)
Температура θ _i (°С)	Влажность θ (% относительной влажности)	Температура θn (°C)	Влажность ψh (% относительной влажности)		-5	-10	-15	-20
10	50	12,8	42	0,1	0,3	1,8	3,2	4,6
	60		50	2,7	1,6	3,4	5,2	7,0
	40		58	4,5	3,0	5,2	7,3	9,5
	80		67	6,7	5,8	8,7	11,7	14,6
15	50	18,7	40	4,5	1,3	2,6	3,9	5,1
	60		47	7,2	2,7	4,3	5,9	7,4
	70		55	9,5	4,6	6,5	8,5	10,4
	80		63	11,7	7,5	10,0	12,6	15,2
20	50	24,6	38	9,1	2,2	3,3	4,5	5,7
	60		46	12,0	3,8	5,2	6,6	8,0
	70		53	14,1	5,5	7,2	8,9	10,6
	80		60	16,4	8,3	10,5	12,7	14,9

(Высота здания: 10 м. с использованием тепловентилятора)

Ⅴ. Характеристики горения

Скорость горения
Стандартная марка TORAYPEF™ легко воспламеняется. Однако сам полимерный материал является пластиком, который очень стабилен при воздействии тепла. TORAYPEF™ имеет скорость горения от 4 до 10 см/мин, в зависимости от сорта, согласно ASTM D 169.2 стандарта. Это очень медленно по сравнению с пенополистиролом, не обработанным антипиреном, скорость горения которого при испытаниях в тех же условиях составила 20 см/мин. В отличие от других пенопластов, TORAYPEF™ не выделяет черного дыма при горении. Класс огнестойкости TORAYPEF™ получил сертификат огнезащитной оцинкованной стальной пластины, ламинированной мягким вспененным пластиком (квазинегорючий № 2024), когда TORAYPEF™ ламинируется на оцинкованную или кольцевую стальную пластину (TORAYPEF™ толщиной 4 мм). или меньше, вес 130 г/м2 или меньше) с использованием заводских условий плавки. Чтобы еще больше повысить безопасность, поместите TORAYPEF™ между такими легковоспламеняющимися материалами, как оцинкованные стальные листы, гибкие плиты или гипсокартонные плиты. Или использовать вместе с цементной штукатуркой или раствором. В качестве альтернативы, класс TORAYPEF™ FR-UL (тип AE20) соответствует требованиям UL9.4HF-1.
Температура воспламенения и температура вспышки
Температура воспламенения TORAYPEF™ 30060 измерялась при нагревании в электродуговой печи, а температура вспышки измерялась при нагревании в пробирке и при воздействии газовой зажигалки. Результаты показаны в таблице 3 в сравнении с мягким пенополиуретаном и кедровой доской. По устойчивости к воспламенению TORAYPEF™ превосходит мягкую уретановую пену и сравнима с кедровой доской.
Предел безопасности распространения огня и рабочая плотность излучения
Одной из причин пожаров в жилых помещениях является самовозгорание, вызванное лучистым теплом. Используя испытание на нагрев инфракрасным светом, была измерена минимальная плотность излучения, необходимая для возгорания (предельная плотность излучения, обеспечивающая безопасность распространения огня). Результаты представлены в таблице 3. Как видите, в любом случае нагрев при плотности излучения даже 63 000 кДж/м2ч не приводит к воспламенению. Однако при этих уровнях лучистой плотности ни один из рассмотренных материалов не может быть использован повторно. TORAYPEF™ и уретановая пена претерпевают значительные потери при растворении, вызванные пиролизом, а кедровая доска горит без пламени. Аналогичным методом была исследована плотность излучения, при которой TORAYPEF™ можно использовать повторно. Результат составил 34 860 кДж/м2ч, что находится между значениями для кедровой доски и пенополиуретана. 904:30

Таблица 3: Огнестойкие свойства TORAYPEF™
Категория	ТОРАЙПЕФ* 30060	Мягкий пенополиуретан (Черный огнезащитный образец, р = 0,030)	Мягкий пенополиуретан (Черный огнезащитный образец, р = 0,030)
Температура воспламенения (°С)	470	470	500 (Горит без воспламенения при 350°С)
Температура воспламенения вспышки (°С)	360 или выше	310	310
Предел безопасности распространения огня Плотность излучения (кДж/м ² ·ч)	63 000 или выше	63 000 или выше	63 000 или выше
TORAYPEF* рабочая плотность излучения (кДж/м ² ·ч)	34 860	21 000	54 600

Эти данные являются репрезентативными примерами значений измерений, полученных при определенных условиях. Значения не должны использоваться в качестве стандарта.

Изоляционные материалы — инженерные синтетические системы

Подводное применение

Углеводороды, образующиеся во время подводных операций, склонны к блокированию парафинами или гидратами, которые могут образовываться, когда температура жидкости падает ниже некоторой критической температуры. Поэтому важно сохранить тепло жидкости и предотвратить чрезмерное охлаждение во время производства и периода остановки. Это становится все более серьезной проблемой, поскольку добыча переместилась в более глубокие воды и потребовались более длинные выкидные линии, а также появилось множество различных методов изоляции.

В настоящее время обычно изолируются следующие компоненты: перемычки, мокрые деревья и клапаны, салазки, стояки, коллекторы и выкидные линии.

Хотя требования и нужды специфичны для каждого приложения, существует несколько проблем, которые обычно являются критическими в таких ситуациях. К ним относятся долгосрочные характеристики материала при повышенных температурах, дифференциальное тепловое расширение и сжатие, сложная кривизна, простота установки и совместимость с оборудованием, а также общая стоимость проекта.

Высокая гидростатическая прочность и прочность на сжатие, а также свойства низкой плотности, которые делают синтактическую пену эффективным материалом для обеспечения плавучести, в сочетании с ее низкой теплопроводностью делают ее естественным выбором в качестве изолятора для подводных применений. В частности, благодаря своей тепловой эффективности и водостойкости синтетическая пена нашла широкое применение для изоляции подводного оборудования.

Применение пластмасс и композитов

Во многих промышленных процессах традиционные изоляционные материалы, такие как вспененный пенопласт, минеральная вата и аналогичные продукты, не обладают достаточной прочностью, чтобы выдерживать суровые условия обработки. Высокая прочность на сжатие, низкий коэффициент теплового расширения и ударная вязкость некоторых сортов синтаксиса идеально подходят. Кроме того, эти материалы с низкой теплопроводностью обеспечивают лучшую термостойкость, чем композиты на основе стекловолокна, которые нашли применение в последнее время. Это означает лучший контроль температуры и меньшие потери тепла во время процесса. Синтаксис также изотропен и поэтому не требует определенной ориентации для достижения желаемых тепловых или механических свойств. Механическая обработка и обращение с материалом также облегчается за счет исключения стеклянных волокон, которые опасны для операторов и мешают работе технологического оборудования.

Типичные тепловые свойства в диапазоне плотностей:

BTU-in/hr-ft2-⁰F

фунт/фут³ (кг/м3)	BTU-in/hr-ft2-⁰F	Вт/м- ⁰TU3-K	KJ/m3-⁰K
24 (385)	0.42	0.061	13.45	895
32 (512)	0.

Изоляция для холодного климата — GreenBuildingAdvisor

В холодном климате 1 дюйм XPS (слева) работает лучше, чем 1 дюйм полиизоцианурата (справа) — даже несмотря на то, что у полиизо более высокое значение теплопроводности. Этикетки R основаны на характеристиках изоляции при высоких температурах. При понижении температуры полиизо работает хуже, а XPS лучше.
Изображение предоставлено Fine Homebuilding

Еще размышления энергетического ботаника

Исследователям уже много лет известно, что большинство типов изоляции, в том числе стекловолоконные плиты, экструдированный полистирол (XPS) и пенополистирол (EPS), работают лучше при низких температурах, чем при высоких. Это явление было описано Крисом Шумахером, инженером и исследователем Building Science Corporation, на конференции в 2011 году: «Если вы измерите R-значение стекловолоконной плиты R-13, вы получите разные результаты при разных температурах наружного воздуха. Если температура наружного воздуха повышается, значение R снижается. Если температура наружного воздуха падает, значение R повышается. Почему? Потому что, когда вы переходите к более высокой температуре, вы получаете больше излучения и, следовательно, более низкое значение R. Но при более низких температурах меньше проводимость, меньше конвекция и меньше излучение — и, следовательно, более высокое значение R».

Полиизоцианурат не соответствует обычному шаблону для других типов изоляции. При тестировании при средней температуре ниже 50°F полиизо работает хуже, чем при средней температуре 75°F. По словам Шумахера, причина такого снижения производительности заключается в том, что «захваченные газы вспенивателя начинают конденсироваться при низких температурах».

Значение R определяется законом

Стандартные методы испытаний ASTM для определения значения R материала проводятся при средней температуре 75°F. В соответствии с Федеральным правилом R-значения, законом США, который регулирует маркировку и продажу изоляционных материалов, заявления R-значения для изоляции должны основываться на этих тестах ASTM. Можно утверждать, что эти процедуры испытаний имеют тенденцию отдавать предпочтение полиизоцианурату (который в конечном итоге имеет маркированное значение R около R-6 на дюйм) по сравнению с XPS (который в конечном итоге имеет маркированное значение R R-5 на дюйм). Многие строители, вероятно, выбирают полиизо из-за его высокого значения R на дюйм, не принимая во внимание тот факт, что характеристики полиизо ухудшаются при низких температурах наружного воздуха.

Ахиллес Карагиозис, директор по строительным наукам Owens Corning, решил…

Подпишитесь на бесплатную пробную версию и получите мгновенный доступ к этой статье, а также к полной библиотеке премиальных статей GBA и детали конструкции.

Начать бесплатную пробную версию

Уже зарегистрированы? Войти

Избранные блоги

Размышления энергетического ботаника Посмотреть больше

Рассмотрение возможности использования энергии в жилых помещениях

17 февраля
3 февраля
20 января

Руководство по продукту Посмотреть больше

20 февраля
27 января
23 января

Изоляция из экструдированного полистирола с низким потенциалом глобального потепления

Другие вопросы строительства

Изоляция плит из экструдированного полистирола (XPS) обладает несколькими желательными свойствами. Его низкая паропроницаемость, низкое влагопоглощение и высокая прочность на раздавливание делают его подходящим для применения в условиях ниже уровня земли. Его значение R — 5,0 на дюйм — позволяет ему соответствовать требованиям холодного климата для изоляции под плитой с помощью одного 2-дюймового. толстый слой.

Но до недавнего времени XPS, доступный в Северной Америке, имел главный недостаток: его вспенивающий агент — газ, который расширяется, создавая карманы, придающие ему изоляционные свойства, — представлял собой гидрофторуглерод, HFC-134a. ГФУ-134а, также используемый в качестве хладагента в бытовой технике и автомобильных кондиционерах, является мощным парниковым газом. Его 100-летний потенциал глобального потепления (ПГП) составляет 1430; за 100-летний период фунт ГФУ-134а, выброшенный в атмосферу, вызовет более чем в 1400 раз большее потепление, чем фунт двуокиси углерода (все значения ПГП, перечисленные в этой статье, основаны на 100-летнем временном интервале).

Сокращение выбросов ГФУ и других суперзагрязнителей атмосферы имеет решающее значение для замедления изменения климата. На пенообразователи приходится около 9% производства ГФУ в Северной Америке. В отличие от тепловых насосов, кондиционеров и бытовых приборов, в которых ГФУ хранятся в герметичных контурах, не существует практического способа извлечения ГФУ из пены. Некоторое количество улетучивается во время производства, а большее количество отходящих газов из пенопласта в течение срока его службы и после утилизации. В конце концов, все это попадает в атмосферу.

Высокий ПГП ГФУ-134а побудил многих экологически чистых строителей отказаться от пенополистирола (EPS) и полиизоцианурата (полиизо). Вспенивающий агент для этих пенопластов, пентан, имеет ПГП 7. Но в некоторых случаях, когда XPS блестит, эти пенопласты терпят неудачу. Polyiso не подходит для применения в контакте с землей, например, в качестве изоляции под плиты и наружного фундамента. Его значение R падает при низких температурах, так что в более холодном климате R-5 на дюйм XPS превосходит номинал…