Пенополистирол коэффициент теплопроводности: Сравнение пенопласта и экструдированного пенополистирола — «ИзолМаркет»

Показатели теплопроводности пенополистирола

Содержание

1. Что представляет собой пенополистирол
2. Что такое теплопроводность
3. От чего зависит теплопроводность
4. Зависимость от плотности
5. Зависимость от толщины
6. Расчет необходимой толщины материала
7. Экструдированный пенополистирол
8. Сравнение утеплителей

Климат в России очень холодный, поэтому почти каждый дом, построенный за городом, должен быть утеплен. Для этого можно использовать различные материалы. Одним из самых популярных является пенополистирол. Эта изоляция устанавливается поэлементно. Его коэффициент теплопроводности ниже, чем у любого другого современного изолятора.

Что представляет собой пенополистирол

Этот материал производится примерно так же, как и другие пеноизоляторы. Сначала жидкий стирол заливается в специальную машину. Добавляется специальный реагент, который вызывает реакцию с выделением большого количества пены. Полученная вспененная масса прокачивается через формовочную машину до затвердевания. В результате получаются листы материала с огромным количеством маленьких воздушных камер внутри.

Такая структура листов объясняет высокие изоляционные свойства пенополистирола. Ведь воздух, как известно, хорошо сохраняет тепло. Существуют виды полистирола, которые также содержат другие газы в своих ячейках. Тем не менее, плиты с воздушными камерами считаются самыми эффективными изоляторами.

Ячейки пенополистирола могут иметь размер 2-8 мм. Клеточные стенки составляют примерно 2% от массы материала. Таким образом, 98% пенополистирола состоит из воздуха.

Что такое теплопроводность

Узнать, насколько хорошо материал удерживает тепло, можно по его теплопроводности. Определение этого коэффициента очень простое. Берется кусок материала площадью 1 м2 и толщиной 1 метр. Одна из его сторон нагревается, а противоположная сторона остается холодной. Разница температур должна быть десятикратной. Затем проверяется количество тепла, которое достигает холодной стороны за один час. Теплопроводность измеряется в ваттах, деленных на произведение метра и градуса (Вт/мК). При покупке полистирольных плит для дома, балкона или лоджии всегда обращайте внимание на эту величину.

От чего зависит теплопроводность

Способность полистирольных плит удерживать тепло зависит в основном от двух факторов: плотности и толщины. Первый определяется количеством и размером воздушных камер, составляющих структуру материала. Чем выше плотность, тем выше коэффициент теплопроводности панели.

Зависимость от плотности

В таблице ниже показано, как именно теплопроводность пенополистирола зависит от его плотности.

Плотность (кг/м3)	Теплопроводность (Вт/мК)
10	0.044
15	0.038
20	0.035
25	0.034
30	0.033
35	0.032

Однако приведенная выше справочная информация может быть полезна только тем домовладельцам, которые уже давно используют пенополистирол для утепления стен, полов или потолков. Дело в том, что при производстве современных марок этого материала производители используют специальные графитовые добавки, в результате чего зависимость теплопроводности от плотности панелей сводится практически к нулю. Это можно увидеть, взглянув на соотношения в таблице:

Тип	Теплопроводность (Вт/мК)
EPS 50	0.031-0.032
EPS 70	0.033-0.032
EPS 80	0.031
EPS 100	0.03-0.033
EPS 120	0.031
EPS 150	0.03-0.031
EPS 200	0.031

Зависимость от толщины

Чем толще материал, тем лучше он сохраняет тепло. Толщина современного пенополистирола может варьироваться в пределах 10-200 мм. По этому показателю их принято классифицировать на три большие группы:

1. Плиты до 30 мм. Этот тонкий материал чаще всего используется для изоляции перегородок и внутренних стен зданий. Его коэффициент теплопроводности не превышает 0,035 Вт/мК.
2. Толщина материала достигает 100 мм. Плиты из пенополистирола этой группы можно использовать для облицовки как внешних, так и внутренних стен. Такие плиты очень хорошо удерживают тепло и успешно используются даже в регионах страны с суровым климатом. Например, материал толщиной 50 мм имеет теплопроводность 0,031-0,032 Вт/мк.
3. Плиты пенополистирола имеют толщину более 100 мм. Такие большие доски чаще всего используются для опалубки при заливке фундамента на Крайнем Севере. Их теплопроводность не превышает 0,031 Вт/мК.

Расчет необходимой толщины материала

Довольно сложно рассчитать точную толщину пенополистирола, необходимую для утепления дома. Дело в том, что при выполнении этой операции необходимо учитывать множество различных факторов. Например, такие, как теплопроводность материала, выбранного для утепленных конструкций, и его разновидность, местный климат, тип покрытия и т.д. Однако все же можно приблизительно оценить толщину плит. Для этого необходимы следующие справочные данные:

• Требуемое термическое сопротивление ограждающей конструкции здания для данного региона.
• коэффициент теплопроводности выбранной марки теплоизоляции.

Сам расчет производится по формуле R=p/k, где p — толщина вспененного материала, R — коэффициент теплопередачи, k — коэффициент теплопроводности. Например, показатель R для Ural составляет 3,3 м2-°C/Вт. Предположим, что для изоляции стен выбран EPS 70 с теплопроводностью 0,033 Вт/мК. В этом случае расчет будет следующим:

• 3.3=p/0.033;
• p=3.3*0.033=100.

Это означает, что толщина утеплителя для наружных ограждающих конструкций на Урале должна составлять не менее 100 мм. Как правило, домовладельцы в холодных регионах покрывают стены, потолки и полы двумя 50-миллиметровыми слоями пенополистирола. Плиты верхнего слоя укладываются таким образом, чтобы они перекрывали стыки нижнего слоя. Таким образом, достигается максимальная изоляция.

Экструдированный пенополистирол

Обычная изоляция этого типа обозначается буквами EPS. Второй тип материала — экструдированный полистирол, обозначаемый буквами XPS. Эти плиты отличаются от обычных прежде всего своей ячеистой структурой. Она не открыта, а закрыта. Поэтому экструдированный полистирол поглощает влагу в гораздо меньшей степени, чем обычный пенопласт. Поэтому он способен полностью сохранять свои изоляционные свойства даже при воздействии самой неблагоприятной внешней среды. Коэффициент теплопроводности экструдированного полистирола, в зависимости от марки, может составлять 0,027-0,033 Вт/мК.

Сравнение утеплителей

Таким образом, экструдированный и обычный полистирол считаются владельцами загородных участков, пожалуй, лучшими видами изоляции. Ниже приведена таблица с коэффициентами теплопроводности других типов изоляторов.

Материал	Коэффициент теплопроводности (Вт/мК)
Минеральная вата	0.045-0. 07
Стекловата	0.033-0.05
Керамзит	0.16
Керамзит	0.31
Полиуретановая пена	0.02-0.041

Как видите, стены, потолки и полы можно утеплять только пенополиуретаном, который имеет коэффициент теплопроводности 0,031-0,033 Вт/мК, лучше, чем полистирол. Однако последний вариант очень дорогой. Кроме того, при его нанесении используется специальное, конструктивно сложное оборудование. Поэтому на данный момент полистирол является лучшим изолятором с точки зрения способности удерживать тепло.

6. Заключение

Техническое заключение по теплопроводности

При проведении теплофизического расчёта строительных ограждающих конструкции необходимо иметь информацию о значениях коэффициентов в теплопроводности и паропроницанию. Поэтому возникла необходимость в проведении экспериментального исследования теплопроводности и паропроницаемости пенополистирольных плит, выпускаемых завод «ЕТ-Пласт» всех марок (ПСБ-С-15, 25, 35 и 50).

Теплотехническое испытание проводилось ГОУВП “Самарская Государственная архитектурно-строительная академия” по договору №2067 от 15.03.04 г. в период с 5.03.047. по 3.04.04 г.

Экспериментальное исследование теплопроводности пенополистирола при условиях эксплуатации А и Б

При проведении теплотехнических характеристик строительных ограждающих конструкций используются теплофизические характеристики строительных и теплоизоляционных материалов в условиях эксплуатации А и Б в зависимости от зоны влажности района застройки и влажности режима помещения. За величину влажности для условий эксплуатации А принимают значение сорбционной влажности материала при относительной влажности воздуха 80%, а для условия эксплуатации Б – значение сорбционной влажности при относительной влажности воздуха 97%.

Сорбционная влажность пенополистирольных плит определялась по ГОСТ 24816-81 “Материалы строительные. Методы определения сорбционной влажности.

“Коэффициент теплопроводности увлажненных образцов из пенополистирола определялся по ГОСТ 7076-99 “Материалы и изделия строительные.

Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном режиме”

При проведении экспериментального исследования теплопроводности пенополистирола при эксплуатации А и Б использовалась методика, изложенная в 23-101-2000 “Проектирование тепловой защиты зданий”.

Расчетные значения теплопроводности определялись на пяти образцах для каждой из марок пенополистирола. В процессе проведения эксперимента осуществлялось последовательное увлажнение образцов. В начале определялись значения коэффициента теплопроводности в условиях эксплуатации А, а затем – в условиях эксплуатации Б.

Протоколы испытания образцов из пенополистирола ПСБС на теплопроводность приведены в приложении А. Результаты испытаний сведены в таблицу 1.1.

Из представленных данных можно сделать вывод о том, что пенополистирол, выпускаемый заводом «ЕТ-Пласт» по значению коэффициента теплопроводности отвечает требованиям СНиП 23-101-2000 “Проектирование тепловой защиты зданий”.

Заключение

1. На основе проведённых экспериментов определены значения коэффициентов теплопроводности и паропроницаемости пенополистирольных плит ПСБС производства завода  «ЕТ-Пласт» различных марок, приведены ниже:

№ п/п	Наименование материала	Средняя плотность материала в сухом состоянии, %, кг/м³	Теплотехнические характеристики материала
			Коэффициент теплопроводности в условиях эксплуатации, λ, Вт/м °С		Коэффициент паропроницаемости, μ мг/(м.ч.Па)
			А	Б
1	ПСБ-С-15	13,5	0,041	0,044	0,0597
2	ПСБ-С-25	17,6	0,038	0,042	0,0512
3	ПСБ-С-35	30,7	0,037	0,04	0,039
4	ПСБ-С-50	44,2	0,038	0,039	0,0355

По значению коэффициента теплопроводности пенополистирольные плиты отвечают нормативным требованиям для пенополистирола высшего качества.

Определенные значения коэффициента теплопроводности в условиях эксплуатации А и Б оказались ниже значений, предоставленных в СНиП-23-101-2000 “Проектирование тепловой защиты зданий”.

Анализируя данный по коэффициенту паропроницаемости следует отметить, что с увеличением плотности полистирола коэффициент паропроницаемости уменьшается.

Поэтому пенополистиро марки ПСБ-С-25 рекомендуется использовать для утепления наружных стен с использованием современных фасадных систем.

Пенополистирол марки ПСБ-С-35, 50 рекомендуется использовать в чердачных и цокольных перекрытиях, а также в покрытиях зданий и сооружений.

Содержание

Введение

1. Описание домостроительной системы
2. Особенности монтажа зданий с применением блоков пенополистирольных для несъемной опалубки
3. Назначение и область применения домостроительной системы
4. Физико-механические показатели блоков пенополистирольных
5. Требования безопасности при проведении работ
6. Заключение

Нужна несъемная опалубка? Ищете поставщика? Звоните: +7 (846) 21-21-338 или посмотрите каталог Несъемная опалубка

Определение влияния изменения коэффициента теплопроводности пенополистирола в зависимости от плотности и температуры на оптимальную толщину изоляции

Определение влияния изменения коэффициента теплопроводности ЭПС в зависимости от плотности и температуры на оптимальную толщину изоляции

• Кору Мурат
;
• Коркмаз, Эргюн
;
• Кан, Мехмет

Аннотация

Теплоизоляция является одним из наиболее эффективных способов экономии энергии при отоплении и охлаждении зданий. С точки зрения энергосбережения и обеспечения теплового комфорта выбор изоляционного материала и определенная оптимальная толщина изоляции имеют решающее значение. Было проведено множество исследований, чтобы установить идеальную толщину изоляции. Коэффициент теплопроводности (k) изоляционного материала получен непосредственно из стандартных таблиц в этом исследовании, и рассчитана наилучшая толщина изоляции. Значение k изоляционного материала варьируется в реальных приложениях в зависимости от производственных условий, плотности и температуры. Поэтому необходимо учитывать плотность изоляционного материала, а также рабочую температуру. В результате при выборе идеальной толщины изоляции следует учитывать плотность изоляционного материала и рабочую температуру. В качестве изоляционного материала, использованного в этом исследовании, использовался пенополистирол (EPS) различной плотности, а в качестве топлива использовались уголь и природный газ. Для провинции Испарта оптимальная толщина изоляции в зависимости от плотности и температуры была установлена ​​с использованием метода градусо-дня, основанного на затратах энергии.

В результате расчетов k, сухого значения теплоизоляционного материала для провинции Испарта, находящейся в третьем климатическом поясе, оптимальная толщина изоляции была установлена ​​равной 0,0428 м для пенополистирола плотностью 30 кг⋅м 9 .0015 −3 . Определено, что годовая экономия составляет 52,36 %, а срок окупаемости – 2,7 года.

Публикация:

Международный журнал теплофизики

Дата публикации:

Сентябрь 2022

DOI:

10.1007/с10765-022-03071-4

Биб-код:

2022IJT. …43..143K

Ключевые слова:

• Анализ затрат;
• Плотность;
• Оптимальная толщина изоляции;
• Срок окупаемости;
• Температура;
• Коэффициент теплопроводности

Теплопроводность пенополистирола, особенности и толщина материала / Paulturner-Mitchell.com

Теплопроводность пенополистирола – одна из важных характеристик, которая интересует не только профессионалов, но и рядовых потребителей. Этот материал еще называют пенопластом и представляет собой теплоизоляцию, которая на 98% состоит из воздуха. Он заключен в ячейки из пенополистирола.

Конструкция полностью безопасна для здоровья, поэтому материал используется для изготовления пищевой упаковки. Он легко поддается обработке, нашел свое широкое распространение в сфере строительства, а также имеет невысокую стоимость.

Что нужно знать о теплопроводности пенополистирола

Теплопроводность пенополистирола довольно низкая, так как воздух, который является основой материала, тоже имеет такие характеристики. Поэтому описываемый параметр изоляции варьируется от 0,037 до 0,043 Вт/мК, по отношению к воздуху эта характеристика равна 0,027Вт/мК.

Пенопласт выпускается по ГОСТ 15588-86 и обладает отличной энергоэффективностью, увеличенным сроком службы, способен снизить расходы на отопление и защитить от мороза. Такие свойства сохраняются даже под воздействием низких температур и повышенной влажности, поэтому возможно применение пенополистирола в условиях складских помещений, а также при строительстве холодильного оборудования.

Теплопроводность пенополистирола низкая, поэтому этот материал можно использовать не только для внутренней, но и для внешней отделки. Однако эта характеристика зависит от плотности. Чем он выше, тем больше содержание стирола, тем хуже пенополистирол будет удерживать тепло. Например, если речь идет об экструдированном пенополистироле, его теплопроводность будет составлять 0,028Вт/мК, так как гранулы стирола в этом случае находятся в структуре единого листа, и между ними нет зазоров.

Сравнение теплопроводности у разных марок

Для сравнения можно рассмотреть несколько марок пенополистирола, плотность и теплопроводность которых разные. Плотность ПСБ-С15 не достигает 15 кг/м ³ , а теплопроводность составляет предел 0,07-0,08 Вт/мК. Что касается марки ПСБ-С35, то ее плотность равна предельным значениям от 25,1 до 35 кг/м ³ , а теплопроводность равна 0,038Вт/мК. В продаже можно встретить и экструзионный пенополистирол. Для марки 35 плотность варьируется от 33 до 38, при этом коэффициент теплопроводности равен 0,03.

Если перед этим поставить 45, то первый параметр будет варьироваться от 38,1 до 45, а второй будет 0,032. Теплопроводность пенополистирола намного ниже, чем у других материалов. Например, керамзитобетон плотностью 1200 кг/м ³ имеет коэффициент теплопроводности 0,58.

Сравнение теплопроводности пенополистирола с другими материалами

Во многих областях промышленности и строительстваСегодня пенополистирол используется. Теплопроводность, сравнение которой будет приведено ниже, в этом случае достаточно низкая. А вот у минеральной ваты эта характеристика варьируется от 0,07 до 0,08 Вт/мК. Что касается бетона, то теплопроводность бетона будет 1,30, а железобетона – 2,04.

Керамзитобетону и пенобетону свойственна теплопроводность 0,58 и 0,37 соответственно. У пенополистирола для сравнения теплопроводность 0,028Вт/мК. Также часто сравнивают теплопроводность пенополистирола и пенополистирола. В первом случае это значение будет равно 0,07, если это тарелка.

Основные характеристики: характеристики безопасности, звукоизоляции и ветрозащиты

Пенополистирол безопасен, но использовать его можно многократно. При этом в окружающую среду не будут выделяться вредные вещества. Согласно исследованиям, в конструкции из пенополистирола опасный стирол не обнаружен. Что касается звукоизоляции и ветрозащиты, то при использовании пенополистирола нет необходимости дополнительно использовать материалы, повышающие ветрозащиту и звукоизоляцию.

Если необходимо усилить шумопоглощающую способность, следует увеличить толщину слоя материала. Теплопроводность экструдированного пенополистирола вам уже известна, но это не единственная характеристика, о которой следует знать перед покупкой этого материала. Например, пенополистирол не гигроскопичен, поэтому не впитывает воду и влагу, не набухает и не деформируется, а также не растворяется в жидкости. Если поместить пенополистирол в воду, в структуру проникает всего 3% веса плиты, при этом свойства материала остаются неизменными.

Пар и вода довольно легко выходят из пенополистирола, поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать образования конденсата. Для этого соблюдаются правила оформления. Влагостойкость пенополистирола позволяет использовать его при утеплении подвала, где неизбежен контакт материала с грунтом.

Дополнительные признаки: биологическая и химическая инертность

Утеплитель пенополистирол, теплопроводность которого была указана выше, устойчив к химическим и биологическим факторам. Материал сохранит свойства, даже если его структура будет нарушена:

• мыльные растворы;
• кислоты;
• растворы солей типа морской воды;
• отбеливатели;
• аммиак;
• гипс;
• водорастворимые краски;
• клеевые растворы;
• известь;
• цемент.

Что касается кислот, то это не пенополистирол Азот и концентрированная уксусная кислота должны воздействовать. При монтаже следует исключить доступ к материалу грызунов и термитов, так как они могут нанести ущерб конструкции. Под воздействием бетонных растворов материал может частично разлагаться, как и под действием органических растворителей. Стабильность можно определить по соотношению открытых и закрытых пор, что зависит от марки и типа утеплителя.

Огнестойкость пенополистирола

О коэффициенте теплопроводности пенополистирола говорилось выше, но также важно знать о пожарной опасности материала, горючего, но обладающего хорошей огнестойкостью, т.к. температура 4910°С. Если сравнивать этот показатель с древесиной, то он выше в 1,8 раза, так как для дерева будет достаточно всего 2600°С.

Класс горючести и способность выделять тепло

Если огня нет в течение 4 секунд, материал автоматически потухнет. При горении утеплитель будет выделять теплоту в объеме 1000 МДж/м ³ , что касается древесины, то этот показатель колеблется от 7000 до 8000 МДж/м ³ , это говорит о том, что при горении пенополистирола температура будет значительно ниже .