Применение теплоизоляционных материалов: Страница не найдена – Строительные материалы

Теплоизоляционные материалы: виды и свойства

0 votes

+

Голос за!

–

Голос против!

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
   • Пенопласт
   • Плиты пеноплекс
   • Теплоизоляционный материал стекловата
   • Шлаковата
   • Минеральный теплоизоляционный материал
   • Эковата
   • Пенополиуретан (ППУ)
   • Рефлекторные теплоизоляционные материалы

 

Теплоизоляционные материалы виды и свойства

Пенопласт

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

Итак, среди его положительных характеристик особо выделяется:

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

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

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

Характеристики	Марки пенопласта				Примечания
	ПСБ С 50	ПСБ С 35	ПСБ С 25	ПСБ С 15
Плотность (кг/м³)	35	25	15	8	Повышенной плотностью обладают виды ПС – 4, ПС – 1
Стойкость на излом (МПа)	0,30	0,25	0,018	0,06
Стойкость к сжатию (МПа)	0,16	0,16	0,08	0,04
Способность впитывать влагу (%)	1	2	3	4	При полном погружении на срок 24 часа
Теплопроводность (Вт/мк)	0,041	0,037	0,039	0,043
Время самозатухания (сек. ) / класс горючести	3     Г 3	1     Г 3	1     Г 3	4     Г 3	При условии отсутствия прямого контакта с открытым пламенем Нормально горючие
Коэффициент паропроницаемости (мг)	0,05	0,05	0,05	0,05

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

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

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

Поэтому сильными сторонами пенопласта по праву считаются:

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

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

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

Плиты пеноплекс

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

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

Основные свойства теплоизоляционного материала:

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

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

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

Теплоизоляционный материал стекловата

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

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

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

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

Шлаковата

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

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

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

Минеральный теплоизоляционный материал

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

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

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

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

Характеристики теплоизоляционных материалов

Эковата

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

Эковата не лишена недостатков.

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

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

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

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

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

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

Пенополиуретан (ППУ)

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

Пенополиуретан обладает следующими характеристиками:

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

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

Виды теплоизоляционных материалов

Рефлекторные теплоизоляционные материалы

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

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

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

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

Теплоизоляционные материалы — характеристики, свойства, применение | Строительный справочник | материалы – конструкции

В решении проблем энергосбережения, а также для повышения комфортности помещений немаловажную роль играет утепление ограждающих конструкций зданий: наружных стен, перекрытий, покрытия и т.д.

Применительно к существующим зданиям, проще снизить их энергопотребление за счёт утепления покрытия (кровли) при ремонте. Новые нормы значительно повысили требования к величине термического сопротивления покрытий и перекрытий, в соответствии с которыми новое строительство, модернизация и капитальный ремонт зданий не могут осуществляться без применения эффективных теплоизоляционных материалов.

Применение тепловой изоляции при устройстве мастичных и рулонных кровель для плоских покрытий снаружи здания в какой-то мере позволяет снизить затраты на отопление помещений за счёт снижения теплового потока вследствие увеличения термического сопротивления одного из ограждающих конструкций — покрытия. Кроме того, тепловая изоляция для плоских железобетонных покрытий:

• защищает покрытие от воздействий переменных температур наружного воздуха;
• выравнивает температурные колебания основного массива покрытия, благодаря чему исключается появление трещин, вследствие неравномерных температурных колебаний;
• сдвигает точку росы во внешний теплоизоляционный слой, что исключает отсыревание бетонного или железобетонного массива покрытия;
• формируется более благоприятный микроклимат помещения за счёт повышения температуры внутренней поверхности покрытия (потолка) и уменьшения перепада температур внутреннего воздуха и поверхности потолка, в том числе и чердачных помещений.

Применение утепления для скатных крыш позволяет превратить чердачное помещение в жилое, что увеличивает полезную площадь жилья. А утепление кровли из металлического профилированного листа предотвращает появление конденсата на его поверхности в холодное время года, что очень важно, например, для складских помещений.

Следует отметить, что физико-технические свойства используемых теплоизоляционных материалов оказывают определяющее влияние на теплотехническую эффективность и эксплуатационную надёжность конструкций.

При выборе теплоизоляционных материалов следует учитывать, что на долговечность и стабильность теплофизических и физико-механических свойств теплоизоляционных материалов, входящих в конструкцию ограждения, оказывают существенное влияние многие эксплуатационные факторы. Это, в первую очередь, знакопеременный (зима-лето) температурно-влажностный режим «работы» конструкции и возможность капиллярного и диффузионного увлажнения теплоизоляционного материала, а также воздействие ветровых, снеговых нагрузок, механические нагрузки от хождения людей, перемещения транспорта и механизмов по поверхности кровли производственных зданий.

Поскольку теплоизоляционные материалы, применяемые в строительстве, «работают» в достаточно жёстких условиях, к ним предъявляются повышенные требования.

Прежде всего, обратите внимание на коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К), материала. Он должен быть таков, чтобы материал в условиях эксплуатации мог обеспечить требуемое сопротивление теплопередачи в конструкции, при минимально возможной толщине теплоизоляционного слоя. Следовательно, предпочтение надо отдавать высокоэффективным материалам.

Кроме того, теплоизоляционные материалы должны обладать морозостойкостью (не менее 20—25 циклов), чтобы сохранять свои свойства без существенного снижения прочностных и теплоизоляционных характеристик до капитального ремонта здания, а так же быть водостойкими, биостойкими, не выделять в процессе эксплуатации токсичных и неприятно пахнущих веществ.

Плотность материала, применяемого для утепления, должна быть не более 250 кг/м3 , иначе существенно возрастают нагрузки на конструкции, что нужно учитывать при выборе материалов для ремонта ветхих строений.

 

Характеристики теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционные материалы обладают рядом теплотехнических свойств, знание которых необходимо для правильного выбора материала конструкции и проведения теплотехнических расчётов. Точность последних в значительной степени зависит от правильного выбора значений теплотехнических показателей. Какие же это показатели?

 

Плотность теплоизоляционных материалов

1. Средняя плотность — величина, равная отношению массы вещества ко всему занимаемому им объёму. Средняя плотность измеряется в кг/м3.

Следует отметить, что средняя плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка по сравнению с большинством строительных материалов, так как значительный объём занимают поры. Плотность применяемых в настоящее время в строительстве теплоизоляционных материалов лежит в пределах от 17 до 400 кг/м3, в зависимости от их назначения.

Известно, что чем меньше средняя плотность сухого материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства при температурных условиях, в которых находятся ограждающие конструкции зданий.

Чем меньше средняя плотность материала, тем больше его пористость. От характера пористости зависят основные свойства материалов, определяющие их пригодность для применения в строительных конструкциях: теплопроводность, сорбционная влажность, водопоглощение, морозостойкость, прочность. Наилучшими теплоизоляционными свойствами обладают материалы с равномерно распределёнными мелкими замкнутыми порами.

 

Теплопроводность теплоизоляционных материалов

2. Теплопроводность — передача тепла внутри материала вследствие взаимодействия его структурных единиц (молекул, атомов, ионов и т.д.) и при соприкосновении твёрдых тел.

Количество теплоты, которое передаётся за единицу времени через единицу площади изотермической поверхности при температурном градиенте, равном единице, называется теплопроводностью (коэффициентом теплопроводности). Теплопроводность измеряют в Вт/(м*К). Методики и условия испытаний теплопроводности материалов в различных странах могут значительно отличаться, поэтому при сравнении теплопроводности различных материалов необходимо указывать, при каких условиях, в частности температуре, проводились измерения.

СОСТАВЛЯЮЩИЕ  ТЕПЛОПОТЕРЬ (для пустого здания без внутренних перегородок)

На величину теплопроводности пористых материалов, каковыми являются теплоизоляционные материалы, оказывают влияние плотность материала, вид, размеры и расположение пор, химический состав и молекулярная структура твёрдых составных частей, коэффициент излучения поверхностей, ограничивающих поры, вид и давление газа, заполняющего поры. Однако преобладающее влияние на величину теплопроводности имеют его температура и влажность.

Теплопроводность материалов возрастает с повышением температуры, однако, гораздо большее влияние в условиях эксплуатации оказывает влажность.

Влажность теплоизоляционных материалов

3. Влажность — содержание влаги в материале. С повышением влажности теплоизоляционных (и строительных) материалов резко повышается их теплопроводность.

Очень важной характеристикой теплоизоляционного материала, от которой зависит теплопроводность, является и сорбционная влажность, представляющая собой равновесную гигроскопическую влажность материала, при различной температуре и относительной влажности воздуха.

 

Водопоглощение теплоизоляционных материалов

4. Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в порах влагу при непосредственном соприкосновении с водой. Водопоглощение теплоизоляционных материалов характеризуется количеством воды, которое поглощает сухой материал при выдерживании в воде, отнесённым к массе сухого материала.

Следует обратить внимание, что водопоглощение теплоизоляционных материалов отечественного производства и инофирм определяется по разным методикам.

При выборе материала для конструкции рекомендуется обращать внимание на показатели, приведенные в ТУ, ГОСТ или рекламных проспектах (для материалов инофирм), и сравнивать их с требуемыми по условиям эксплуатации А и Б (приложения 3 СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника»). Как правило, теплопроводность теплоизоляционных материалов в условиях А и Б процентов на 15—25 выше, чем указано в стандартах для сухих материалов при температуре 25оС.

Значительно снизить водопоглощение минераловатных и стекловолокнистых теплоизоляционных материалов позволяет их гидрофобизация, например, путём введения кремнийорганических добавок.

Продукция иностранных производителей, поставляемая на наш рынок, является гидрофобизированной, а отечественная, за небольшим исключением, является негидрофобизированной.

 

Морозостойкость теплоизоляционных материалов

5. Морозостойкость — способность материала в насыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. От этого показателя существенно зависит долговечность всей конструкции, однако, данные по морозостойкости не приводятся в ГОСТ или ТУ.

 

Механические свойства теплоизоляционных материалов

6. К механическим свойствам теплоизоляционных материалов относят прочность (на сжатие, изгиб, растяжение, сопротивление трещинообразованию).

Прочность — способность материалов сопротивляться разрушению под действием внешних сил, вызывающих деформации и внутренние напряжения в материале. Прочность теплоизоляционных материалов зависит от структуры, прочности его твёрдой составляющей (остова) и пористости. Жёсткий материал с мелкими порами более прочен, чем материал с крупными неравномерными порами.

В соответствии со СНиП II-26-99 «Кровли» (проект, действующий СНиП II-26-76) прочность на сжатие для теплоизоляционных материалов, применяемых в качестве основания под рулонные и мастичные кровли, является нормируемым показателем.
Прочность теплоизоляционных материалов, которые могут применяться для утепления скатных крыш, не нормируется, поскольку теплоизоляция укладывается в обрешётку и не несёт нагрузки от кровли.

 

Химическая стойкость теплоизоляционных материалов

7. На долговечность конструкции покрытия влияют также химическая стойкость теплоизоляционного материала (это, как правило, следует учитывать при выборе материалов для утепления покрытий производственных зданий) и его биологическая стойкость.

 

Горючесть теплоизоляционных материалов

8. Теплоизоляционный материал для применения в покрытиях выбирается с учетом его горючести, способности к дымообразованию и возможности выделения токсичных газов при горении. Выбор теплоизоляционного материала в зависимости от типа кровельного покрытия определяется с учётом требований СНиП на кровли, пожарную безопасность и др.

Утепление скатных крыш и перекрытий

Для утепления скатных крыш и перекрытий могут применяться материалы с плотностью 35—125 кг/м3. Номенклатура отечественных изделий ограничивается плитами мягкими марок 50 и 75, полужёсткими 125 (ГОСТ 9573-96, ТУ 5762-010-04001485-96), матами минераловатными прошивными марки 100 (ГОСТ 21880-94). Изделия негорючие. Однако рекомендуется применять гидрофобизированные изделия из минеральной ваты из горных пород или, в крайнем случае, из горных пород с добавлением доменных шлаков.

Долговечность конструкций с применением негидрофобизированных изделий из шлаковой ваты зависит от конструктивных решений, условий и качества выполнения работ, условий эксплуатации, и не может быть гарантирована.

Необходимо также остановиться и на таком материале, как экструдированный пенополистирол. Это материал с практически нулевым водопоглощением, он прекрасно подходит для теплоизоляции скатных крыш. Обратите внимание, что, несмотря на высокую цену самих изделий из экструдированного пенополистирола, конструкция кровли с их применением в целом получается ненамного дороже, чем, если бы использовались традиционные теплоизоляционные материалы. Так как в этом случае отпадает необходимость в устройстве дорогостоящей теплоизоляции и упрощается система вентиляции кровли.

Однако при применении экструдированного пенополистирола в конструкциях скатных крыш необходимо учитывать тот факт, что несущие конструкции скатных кровель в большинстве своём деревянные. Это, в сочетании с горючестью пенополистирола, предъявляет повышенные требования к противопожарным мероприятиям, включающим антипиреновую пропитку деревянных конструкций, устройство огнезащитных слоёв и т.д. 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Теплоизоляционные материалы — Построй свой дом

 

На страницах своего блога я много говорил о важности утепления дома в целом и отдельных его конструкций в частности. Для того, чтобы утепление было качественным необходимы специальные теплоизоляционные материалы, пригодные для применения в том или ином месте дома. Вот о том, какими бывают теплоизоляционные материалы и как их применять мы и поговорим в этой статье.

 

Если вы являетесь моим постоянным читателем, то, наверное, заметили, что рассматривая тот или иной узел дома мы говорили о конкретных теплоизоляционных материалов, предназначенных для работы именно в этом узле. И это не случайно, так как различные части дома находятся в разных средах, порой диаметрально отличающихся друг от друга. Поэтому и появилась необходимость свести все, понемногу сказанное в отдельных статьях в одну, чтобы стало понятна важность применения этих материалов.

 

Теплоизоляционные строительные материалы

 

Теплоизоляционные материалы необходимы при строительстве зданий и сооружений для уменьшения тепловых потерь при их эксплуатации. Использование теплоизоляционных материалов позволяет делать ограждающие конструкции более тонкими, тем самым снижая затраты на строительные материалы. Но это еще не все. Сокращение тепловых потерь дома позволяет экономить на расходе топлива и электроэнергии. К тому же, теплоизоляционные материалы, как правило, обладают хорошими звукоизоляционными свойствами.

 

Теплоизоляционные материалы должны обладать стойкостью к влаге, огню, химическим препаратам, теплу, воздействию грызунов и микроорганизмов. Сегодня, при строительстве домов используются самые разнообразные теплоизоляционные материалы, о которых мы и поговорим ниже.

 

Виды теплоизоляционных материалов

 

Разнообразие теплоизоляционных материалов иногда ставит в тупик. Что именно выбрать для своего дома? Ведь хочется, чтобы утепление было эффективным и служило как можно дольше. Поэтому, в начале необходимо обратиться к их классификации.

 

Теплоизоляционные материалы различают по виду основного сырья, структуре, плотности, теплопроводности, форме и внешнему виду, а также условиям использования.

 

Сырье для теплоизоляционных материалов

 

Для производства теплоизоляционных материалов применяют различное сырье, но все это сырье можно выделить в три группы:

 

Органическое сырье для теплоизоляционных материалов

 

В качестве органического сырья для производства теплоизоляционных материалов используется древесина и торф. Такое сырье отличается низкой биологической стойкостью и подвержено негативному воздействию влаги. Не смотря на это, теплоизоляционные материалы, полученные из органического сырья обладают высокими звукоизоляционными характеристиками. Их представителями являются древесностружечные, древесноволокнистые, фибролитовые, арболитовые, камышитовые и торфяные плиты, а также строительный войлок и гофрированный картон.

 

 

Неорганическое сырье для теплоизоляционных материалов

 

Неорганическое сырье получается при использовании различных видов минерального сырья, например, горных пород, шлаков и асбеста. Из этого сырья получаются малогигроскопичные, морозостойкие и звукопоглощающие изделия. К неорганическим теплоизоляционным материалам принадлежат: минеральная вата, стеклянное волокно, пенс стекло, вспученные перлит и вермикулит, асбестосодержащие теплоизоляционные изделия, а также ячеистые бетоны.

 

 

Полимерное сырье для теплоизоляционных материалов

 

В качестве полимерного сырья для теплоизоляционных материалов используются органические полимеры, которые иногда называют газонаполненными пластмассами. Полимерная термоизоляция в основном применяется в промышленности, в строительной отрасли, а также при производстве бытовых приборов и оборудования. Очень эффективно полимерное сырье для изоляции трубопроводов с использованием полистирола, пенополиуретана и пенопласта. Существует классификация, согласно которой полимерные материалы делят на несколько групп, каждая из которых отличается строением структуры: пенопласты, поропласты и сотопласты.

 

 

Форма теплоизоляционных материалов

 

Для того, чтобы теплоизоляционные материалы было удобно применять на разных плоскостях, им придают различную форму. По форме и внешнему виду теплоизоляционные материалы делятся на: штучные, которым относятся: плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, сегменты; рулонные — это маты, полосы, матрацы; шнуровые, к ним относятся шнуры и жгуты; сыпучие и рыхлые — вата минеральная и стеклянная, вспученные перлит и вермикулит.

 

Жесткая плита, скорлупа, сегмент, кирпич и цилиндр удобны для облицовки различных поверхностей простой формы. Гибкие маты, жгуты и шнуры применяется для утепления трубопроводов.

 

Сыпучие и рыхлые – вата, вермикулит и перлитовый песок эффективны при заполнении различных полостей.

 

Структура теплоизоляционных материалов

 

Пример HTML-страницы

Структура теплоизоляционных материалов оказывает существенное влияние на их свойства. Особенно наглядно это можно проследить на материалах волокнистого строения. Так, например, теплопроводность древесины вдоль волокон приблизительно в два раза выше теплопроводности поперек волокон.

 

Для характеристики теплоизоляционных свойств материалов, применяемых в виде засыпок, основное влияние оказывает размер зерен. Чем меньше размер зерен, тем лучше теплоизоляционные свойства материала, что характерно даже для тех случаев, когда плотность материала остается неизменной.

 

Рассматривая структуру теплоизоляционных материалов, можно сделать вывод, что малую теплопроводность материалам придают поры, когда они заполнены воздухом. В том случае, если поверхность этих пор будет покрыта пленкой воды или поры будут полностью заполнены водой, теплоизоляционные свойства таких материалов резко снижаются. Это происходит потому, что вода имеет большую теплопроводность по сравнению с воздухом, примерно в 25 раз. Поэтому очень важно защищать теплоизоляционные материалы от переувлажнения.

 

Плотность теплоизоляционных материалов

 

Плотность теплоизоляционных материалов, это величина, равная отношению массы материала ко всему занимаемому им объему. Она измеряется в кг/м³.

 

Стоит отметить, что плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка по сравнению с большинством строительных материалов. Это происходит потому, что значительный объем теплоизоляционных материалов занимают поры. Плотность теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве домов находится в пределах от 17 до 400 кг/м³, и зависит от их назначения.

 

Из физики мы знаем, что чем меньше плотность сухого материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства при одинаковых температурных условиях. Чем меньше плотность материала, тем больше его пористость. От характера пористости зависят основные свойства теплоизоляционных материалов, определяющие их применяемость в строительных конструкциях: теплопроводность, сорбционная влажность, водопоглощение, морозостойкость и прочность. Лучшими теплоизоляционными свойствами обладают материалы, у которых равномерно распределены мелкие замкнутые поры.

 

Жесткость теплоизоляционных материалов

 

Жесткость теплоизоляционных материалов можно разделить на пять видов. Минеральная вата и теплоизоляционные маты относятся к мягкой теплоизоляции, так как обладают сжимаемостью выше 30% при удельной нагрузке 0,002 МПа. Теплоизоляционные материалы, сжимаемость которых составляет от 6% до 30% при той же удельной нагрузке 0,002 МПа, называют полужесткими. К ним относятся плиты из минеральной ваты и стекловолокна. Жесткие теплоизоляционные материалы, такие как теплоизоляционные плиты из минеральной ваты на синтетической или битумной связующей основе, обладают сжимаемостью до 6%. Так же повышенной жесткостью обладают теплоизоляционные материалы с сжимаемостью до 10% при удельной нагрузке 0,04 Мпа и твердая теплоизоляция сжимаемостью до 10% при удельной нагрузке 0,1 МПа.

 

Телопроводность теплоизоляционных материалов

 

Одним из основных показателей теплоизоляционных свойств является теплопроводность теплоизоляционных материалов. Теплопроводность, это передача тепла внутри одного предмета. Так, например, если у одного предмета одна его часть теплее другой, то тепло будет переходить от теплой части к холодной. Такой же процесс происходит и в здании. Стены, крыша и пол могут отдавать тепло в окружающий мир. Для того, чтобы сохранить тепло внутри дома этот процесс необходимо свести к минимуму. С этой целью и используются теплоизоляционные материалы.

 

В условиях эксплуатации теплопроводность материала меняется и зависит от влажности, температуры окружающей среды и других факторов. В числовой форме теплопроводность характеризуется коэффициентом теплопроводности. Он показывает, сколько тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Чем выше этот коэффициент у материала, тем быстрее он проводит тепло.

 

Различают три класса теплопроводности теплоизоляционных материалов:

• Класс А — коэффициент проводимости тепла не превышает 0,06 Вт/м*К;
• Класс Б — средний показатель теплопроводности <0,115 Вт/м*К;
• Класс В — материалы с повышенной теплопроводностью <0,175 Вт/м*К.

 

Телопроводность теплоизоляционных материалов является наиболее информативным показателем. Чем он ниже, тем материал эффективнее сохраняет тепло или прохладу в жаркие дни.

 

Применение теплоизоляционных материалов

 

Применение теплоизоляционных материалов требует индивидуального подхода. Как я уже говорил, различные элементы дома работают в разных условиях. Поэтому, правильно ответив на вопрос, какой должна быть теплоизоляция именно для вашего дома, вы получите не только удобство его эксплуатации, но и длительный срок службы всей конструкции дома.

 

Теплоизоляционные материалы для фундамента

Пример HTML-страницы

 

Защита фундамента от влаги и сквозного промерзания, является залогом долговечности дома. Теплоизоляционные материалы для фундамента должны выдерживать большие нагрузки на сжатие, низкую температуру зимой, не впитывать влагу, противостоять грибку и плесени, и иметь длительный срок службы. Этим требованиям полностью удовлетворяют плиты из экструдированного пенополистирола, который может безопасно контактировать с водой и почвой в течение продолжительного времени. Совместно с экструдированным пенополистиролом, для утепления фундамента, используют битумные материалы.

 

 

Теплоизоляционные материалы для стен

 

Через наружные стены дом может терять до 45% тепла, поэтому от того как они утеплены напрямую зависят ваши расходы на отопление. Основным критерием для выбора теплоизоляционного материала для стен, является материал, из которого они сделаны. Для небольших деревянных домов целесообразнее использовать базальтовые или минераловатные плиты, для более крупных зданий, с большой площадью стен подходит экструдированный пенополистирол или пеностекло. Если теплоизоляция стен проводится внутри жилых помещений, теплоизоляционный материал должен быть экологичным, негорючим и невысокой плотности. Чаще всего для этого используется базальтовая вата.

 

 

Теплоизоляционные материалы для пола

 

Пол также берет на себя значительную долю теплопотерь. Потери тепла через неутепленный пол могут достигать 20% от общего объема теплопотерь. Если в доме деревянные полы, то их как правило утепляют минераловатными или базальтовыми плитами. Причем, чем толще слой утеплителя, тем лучше. При устройстве полов с подогревом незаменимыми становятся плиты из экструдированного пенополистирола.

 

 

Теплоизоляционные материалы для крыши

 

С крышей все достаточно просто. Если у вас скатная крыша, то утеплитель укладывается между стропилами. Для этого лучше всего подойдут базальтовые либо минераловатные плиты. В случае, если у вас плоская крыша, эффективнее всего будет работать экструдированный пенополистирол или гидростеклоизол.

 

 

Теплоизоляционные материалы для потолков

 

В том случае, если высота потолков позволяет, их также можно утеплить, обеспечив при этом еще и дополнительную звукоизоляцию помещения. Здесь уже можно пофантазировать, так как утепляющий слой может нести и декоративные функции. Например, его можно выполнить из деревянной облицовочной доски или пеностекла.

 

 

Стоимость теплоизоляционных материалов

 

Рынок строительных материалов предлагает огромный выбор теплоизоляционных материалов. Поэтому давайте посмотрим на факторы, влияющие на их стоимость.

 

Первое на что необходимо обратить внимание, это на страну-производитель материала. При одинаковом качестве импортные материалы всегда дороже. Второе, это плотность. Более плотные материалы всегда дороже. Третьей идет толщина теплоизоляционного материала. Чем толще будет уложен теплоизоляционный слой, тем выше будет его стоимость. Далее можно рассмотреть технологию производства теплоизоляции. Здесь более технологичный материал с лучшими теплоизоляционными характеристиками имеют большую стоимость, однако он позволяет экономить на монтажных работах. Ну и объем закупки. Оптовая закупка теплоизоляционных материалов обойдется вам дешевле.

 

Если резюмировать все вышесказанное, то зна­чи­мость теплоизоляционных материалов труд­но пе­ре­оце­нить. Они будут за­щи­ща­ть ваш дом от ­по­тери тепла, тем самым по­зво­ля­т эко­но­мить на энер­го­по­треб­ле­нии. Пра­виль­но по­до­бран­ные и уложенные теплоизоляционные материалы по­вы­сят ин­вес­ти­ци­он­ную и аренд­ную при­вле­ка­тель­ность вашего дома.

 

В следующей статье я расскажу о теплопотерях частного дома.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Пример HTML-страницы

Теплоизоляционные изделия – Огнеупорные материалы

Анализ опыта различных стран в решении проблемы энергосбережения показывает, что одним из наиболее эффективных путей ее решения является сокращение потерь тепла через ограждающие конструкции зданий и сооружений, а также в промышленном оборудовании и тепловых сетях. Добиться этого можно путем применения высокоэффективных теплоизоляционных изделий. Перечень задач, для решения которых используются теплоизоляционные изделия, весьма широк. Это утепление фасадов, кровель, полов, перекрытий и подвалов зданий, различных видов коммуникаций и трубопроводов.

Теплоизоляционными называют строительные изделия, которые обладают малой теплопроводностью и предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций жилых, производственных и сельскохозяйственных зданий, поверхностей производственного оборудования и агрегатов (промышленных печей, турбин, трубопроводов, камер холодильников). Теплоизоляционные изделия характеризуются пористым строением и, как следствие этого, малой плотностью (не более 600 кг/м3) и низкой теплопроводностью (не более 0,18 Вт/(м*°С).

Эффективность и сфера использования теплоизоляционных изделий в конкретных строительных конструкциях определяются их техническими характеристиками, включающими следующие основные параметры: теплопроводность, плотность, сжимаемость, водопоглощение, паропроницаемость, огнеупорность, морозостойкость, биостойкость и отсутствие токсичных выделений при эксплуатации.

Основная техническая характеристика теплоизоляционных материалов – это теплопроводность, т.е. способность материала передавать тепло. Для количественного определения этой характеристики используется коэффициент теплопроводности, который равен количеству тепла, проходящему за 1 час через образец материала толщиной 1 м и площадью 1 м2 при разности температур на противоположных поверхностях 1°С. Теплопроводность выражается в Вт/(м К) или Вт/(м градус Цельсия). При этом величина теплопроводности теплоизоляционных материалов зависит от плотности материала, вида, размера, расположения пор и т.д. Также сильное влияние на теплопроводность оказывает температура и влажность материала. Теплопроводность резко возрастает при увлажнении теплоизоляционных материалов, так как теплопроводность воды равна 0,58 Вт/(м °С), т. е. примерно в 25 раз выше, чем у воздуха. При замерзании увлажненного теплоизоляционного материала происходит дальнейшее увеличение его теплопроводности, поскольку теплопроводность льда составляет 2,32 Вт/(м °С), т. е. в 100 раз больше, чем воздуха в тонких порах. Очевидно, что весьма важно предохранять теплозащиту в конструкциях и на оборудовании от увлажнения, тем более при возможном последующем замерзании влаги. У ряда материалов – особенно волокнистых – теплопроводность с увеличением средней плотности вначале резко уменьшается, а затем возрастает примерно пропорционально увеличению средней плотности материала. Это можно объяснить тем, что при очень малой средней плотности и большом количестве крупных пор теплопроводность с конвекцией растет. С ростом плотности увеличивается доля передачи тепла кондукцией.

Таким образом, можно констатировать, что теплопроводность является важнейшей технической характеристикой теплоизоляционных изделий. От нее зависит напрямую термическое сопротивление ограждения R(терм), кв.мК/Вт

Самым характерным признаком теплоизоляционных материалов является их высокая пористость, поскольку воздух в порах имеет меньшую теплопроводность, чем окружающее его вещество в конденсированном состоянии (твердом или жидком). Пористость теплоизоляционных материалов составляет до 90% и даже до 98%, а супертонкое стекловолокно имеет пористость до 99,5%. Между тем такие конструкционные материалы, как тяжелый цементный бетон, имеет пористость до 9…15%, гранит, мрамор –0,2…0,8%, керамический кирпич —25… 35%, сталь —0, древесина —до 70%. Поскольку пористость непосредственно влияет на величину средней плотности, обычно теплоизоляционные материалы различают не по пористости, а по средней плотности.

Огнеупорность  является весьма важным свойством теплоизоляционных изделий, особенно при использовании их для изоляции промышленного оборудования, работающего при высоких температурах. Характеризуют огнеупорность материалов технической и экономической предельными температурами применения. Под технической температурой понимают ту температуру, при которой материал может эксплуатироваться без изменения технических свойств. Экономическая предельная температура применения определяется не только температуростойкостью материала, но и другими его показателями – теплопроводностью, стоимостью, условиями монтажа и т. д. Некоторые материалы с повышенной  теплопроводностью нерационально, например, использовать для высокотемпературной изоляции, несмотря на их высокую техническую предельную температуру применения.

Сжимаемость – способность материала изменять толщину под действием заданного давления. Материалы по сжимаемости мягкие М: деформация свыше 30%, полужесткие ПЖ: деформация 6-30%, жесткие Ж:  деформация не более 6%. Сжимаемость характеризуется относительной деформацией материала при сжатии под действием удельной 0,002 МПа нагрузки. Мягкие изоляционные материалы настолько хорошо пропускают воздух, что движение воздуха приходится предотвращать путем применения отдельной ветрозащиты. Жесткие изделия, в свою очередь, обладают хорошей воздухонепроницаемостью и не нуждаются в каких-либо специальных мерах. Они могут применяться также в качестве ветрозащиты.

Водопоглощение значительно ухудшает теплоизоляционные свойства и понижает прочность и долговечность. Материалы с закрытыми порами, например, пеностекло, имеют низкое водопоглощение (менее 1%). Для уменьшения водопоглощения, например, при изготовлении минераловатных изделий зачастую вводят гидрофобные добавки, которые позволяют уменьшить сорбционную влажность в процессе эксплуатации.

Газо- и паропроницаемость учитывают при применении теплоизоляционного материала в ограждающих конструкциях. Теплоизоляция не должна препятствовать воздухообмену жилых помещений с окружающей средой через наружные стены зданий. В случае повышенной влажности производственных помещений теплоизоляцию защищают от увлажнения с помощью надежной гидроизоляции, укладываемой с «теплой» стороны. Теплоизоляционные материалы с сообщающимися открытыми порами пропускают значительное количество водяного пара, почти столько же, сколько воздуха. Благодаря малому сопротивлению паропроницаемости они почти всегда сухие; конденсация пара наблюдается в основном в следующем слое на более холодной стороне ограждения. Во избежание конденсации водяного пара, теплая сторона должна обладать большей паронепроницаемостью, чем холодная сторона, а также воздухонепроницаемостью.

Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью. Согласно СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г). Горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы: Г1 (слабогорючие), Г2 (умеренногорючие), Г3 (нормальногорючие), Г4 (сильногорючие).

Теплоизоляционные изделия классифицируют по виду основного сырья, форме и внешнему виду, структуре, плотности, жесткости и теплопроводности.

По виду основного сырья теплоизоляционные изделия подразделяются на:

• органические — получаемые переработкой неделовой древесины и отходов деревообработки (древесноволокнистые плиты и древесностружечные плиты), сельскохозяйственных отходов (соломит, камышит и др.), торфа (торфоплиты) и т. д., а также пластмассы (пенополиэтилен, пенополистирол, пеноглас, пенопласты, поропласты, сотопласты и др. ). Характерная особенность большинства органических теплоизоляционных изделий — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не свыше 100 °C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т. п.)
• неорганические – изготовляют на основе минерального сырья (горных пород, шлака, стекла, асбеста). К этой группе относят минеральную, стеклянную вату и изделия из них, некоторые виды легких бетонов на пористых заполнителях (вспученном перлите и вермикулите), ячеистые теплоизоляционные бетоны, пеностекло, асбестовые и асбестосодержащие материалы, керамические и др. Эти материалы используют как для утепления строительных конструкций, так и для изоляции горячих поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов.
• смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовые картон, бумага, войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

По структуре теплоизоляционные материалы классифицируют на волокнистые (минераловатные, стекло – волокнистые), зернистые (перлитовые, вермикулитовые), ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло).

По плотности теплоизоляционные изделия делят на особо легкие (особо низкой   плотности) плотностью 15…75 кг/м3, легкие (низкой   плотности) — 100…175,   средней   плотности — 200…350   и плотные —400…600 кг/м3.

По жесткости теплоизоляционные изделия подразделяют на мягкие полужесткие, жесткие, повышенной жесткости и твердые. Для индустриализации строительных работ все большее применение находят жесткие крупноразмерные теплоизоляционные изделия. Мерой жесткости является величина их сжимаемости или относительной деформации сжатия. При удельной нагрузке 0,02 МПа жесткие материалы имеют относительное сжатие до 6%, полужесткие — 6…30 и  мягкие — более 30%. В  материалах  повышенной жесткости и твердых при удельной нагрузке соответственно 0,04 и 0,1 МПа относительное сжатие не должно превышать 10%.

По теплопроводности теплоизоляционные материалы разделяются на классы: А – низкой теплопроводности до 0,06 Вт/(м-°С), Б – средней теплопроводности – от 006 до 0,115 Вт/(м-°С), В – повышенной теплопроводности -от 0,115 до 0,175 Вт/(м.°С).

По назначению теплоизоляционные изделия бывают теплоизоляционно- строительные (для утепления строительных конструкций) и теплоизоляционно – монтажные (для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов).

По форме и внешнему виду различают  штучные и сыпучие теплоизоляционные материалы. К штучным материалам относят различного вида и формы изделия. Они могут быть плоскими — кирпичи, маты, блоки, плиты; фасонными — цилиндры, сегменты, скорлупы; и  шнуровыми — шнуры, жгуты.  Применение  штучных материалов повышает качество теплоизоляции и уменьшает трудозатраты. К сыпучим относятся порошкообразные, волокнистые и зернистые рыхлые материалы. Их применяют для засыпки пустот в каркасных стенах, в междуэтажных перекрытиях. Но со временем они слеживаются, уплотняются и их теплоизоляционные  свойства понижаются. Некоторые порошки, затворенные водой, идут для приготовления мастичной изоляции (совелит, магнезит «ньювель», асбозурит), применяемой в основном для заделки швов между теплоизоляционными изделиями.

Органические теплоизоляционные изделия.

Органические теплоизоляционные материалы в зависимости от природы исходного сырья можно условно разделить на два вида: материалы на основе природного органического сырья (древесина, отходы деревообработки, торф, однолетние растения, шерсть животных и т. д.), материалы на основе синтетических смол, так называемые теплоизоляционные пластмассы.

Теплоизоляционные материалы из органического сырья могут быть жесткими и гибкими. К жестким относят древесносткужечные, древесноволокнистые, фибролитовые, арболитовые, камышитовые и торфяные, к гибким – строительный войлок и гофрированный картон. Эти теплоизоляционные материалы отличаются низкой водо – и биостойкостью.

Древесноволокнистые теплоизоляционные плиты получают из отходов древесины, а также из различных сельскохозяйственных отходов (солома, камыш, костра, стебли кукурузы и др. ). Древесноволокнистые плиты выпускают длиной 1200-2700, шириной 1200-1700 и толщиной 8-25 мм. По плотности их делят на изоляционные (150-250 кг/м3) и изоляционно-отделочные (250-350 кг/м3). Теплопроводность изоляционных плит 0,047-0,07, а изоляционно-отделочных-0,07-0,08 Вт/(м-°С). Древесностружечные плиты выпускают одно- и многослойными. Например, у трехслойной плиты пористый средний слой состоит из относительно крупных стружек, а поверхностные слои выполняют из одинаковых по толщине плоских тонких стружек. Для теплоизоляционных целей служат легкие плиты плотностью 250…500 кг/м3 и теплопроводностью 0,046… …0,093 Вт/(м°С). Полутяжелые и тяжелые плиты плотностью соответственно 500…800 и 800…1000 кг/м3 и прочностью при изгибе 5…35 МПа применяют как отделочный и конструкционный материал.

Древесноволокнистые плиты обладают высокими звукоизоляционными свойствами. Наряду с изоляционными применяют плиты изоляционно-отделочные, имеющие лицевую поверхность, окрашенную пли подготовленную к окраске.

Камышитовые плиты, или просто камышит, применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий HI класса, при постройке малоэтажных жилых домов, небольших производственных помещений, в сельскохозяйственном строительстве. Это теплоизоляционный материал, спрессованный из стеблей камыша в виде плит, которые затем скрепляются стальной оцинкованной проволокой. В зависимости от расположения стеблей камыша различают плиты с поперечным (вдоль короткой стороны плиты) и продольным расположением стеблей. По объемной массе плиты различают трех марок: 175, 200 и 250 с пределом прочности на изгиб – не менее 0,18-0,5 МПа, коэффициентом теплопроводности – 0,06-0,09 МПа, влажностью – не более 18% по массе. Камышитовые плиты производят длиной 2400-2800, шириной 550-1500 и толщиной 30-100мм.

Торфяные теплоизоляционные изделия изготовляют в виде плит, скорлуп и сегментов. Сырьем для их производства служит малоразложившийся верховой торф, имеющий волокнистую структуру, что благоприятствует получению из него качественных изделий путем прессования. Плиты изготовляют размером 1000x500x30 мм путем прессования в металлических формах торфяной массы с добавками (или без них) и с последующей сушкой при температуре 120- 150° С. Торфяные изоляционные плиты по объемной массе делят на М 70 и 220 кг/м3 с пределом прочности па изгиб – 0,3 МПа, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,06 Вт/м-°С, влажностью не более 15%.

Торфяные теплоизоляционные изделия применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий 3‑го класса и поверхностей промышленного оборудования с рабочей температурой от -60 до +100 °С.

Цемёнтно-фибролитовые плиты представляют собой теплоизоляционный и теплоизоляционно-конструктивный материал, полученный из затвердевшей смеси портландцемента, воды и древесной шерсти. Древесная шерсть выполняет в фибролите роль армирующего каркаса. По внешнему виду тонкие древесные стружки длиной до 500, шириной 4-7, толщиной 0,25-0,5 мм приготовляют из неделовой древесины хвойных пород на специальных древесношерстяпых станках. По объемной массе цементно-фибролитовые плиты делят на М 300, 350, 400 и 500 с пределом прочности при изгибе соответственно не менее 0,4 0,5, 0,7 и 1,2 МПа, коэффициентом теплопроводности-0,09-0,15Вт/м-°С, водопоглощением – не более 20%. Длина плит 2000-2400, ширина 500-550, толщина 50, 75, 100 мм.

Фибролитовые плиты на портландцементе применяют в качестве теплоизоляционного, теплоизоляционно-конструктивного и акустического материала для стен, перегородок, перекрытий и покрытий зданий.

Пробковые теплоизоляционные материалы и изделия (плиты, скорлупы и сегменты) применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, холодильников и поверхностей холодильного оборудования трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей от минус 150 до плюс 70 °С, для изоляции корпуса кораблей. Изготовляют их путем прессования измельченной пробковой крошки, которую получают как отход при производстве закупорочных пробок из коры пробкового дуба или так называемого бархатного дерева, растущего в Дальневосточном крае, в Амурской области и на Сахалине. Пробка вследствие высокой пористости и наличия смолистых веществ является одним из наилучших теплоизоляционных материалов. Пробковые теплоизоляционные материалы и изделия по объемной массе в сухом состоянии делят на М 150-350 с пределом прочности при изгибе соответственно 0,15-0,25 МПа, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии при температуре 25° С-0,05-0,09 Вт/м-°С.

К положительным свойствам плит следует отнести также то, что они не горят, с трудом тлеют, не подвержены заражению домовым грибком и не разрушаются грызунами. Пробковые материалы упаковывают в клетки объемом 0,25- 0,5 м3 и хранят в сухом закрытом помещении, а перевозят в крытых вагонах.

Теплоизоляционные изделия на основе полимеров в виде газонаполненных пластмасс и изделий, а также минераловатных и стекловатных изделий производят на полимерном связующем.

Поризация полимеров основана на применении специальных веществ, интенсивно выделяющих газы и вспучивающих размягченный при нагревании полимер. Такие вспучивающиеся вещества могут быть твердыми, жидкими и газообразными.

Плиты, скорлупы и сегменты из пористых пластмасс применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 70° С. Изделия из пористых пластмасс на суспензионном полистироле по объемной массе в сухом состоянии делят на М 25 и 35 с пределом прочности на изгиб не менее 0,1-0,2 МПа, коэффициентом теплопроводности – 0,04 Вт/м °С, влажностью – не более 2% по массе. Такие же изделия па эмульсионном полистироле по объемной массе имеют М 50-200 предел прочности на изгиб соответственно – не менее 1,0-7,5 МПа, коэффициент теплопроводности -не более 0,04-0,05, влажность не более 1% по массе. Плиты из пористых пластмасс изготовляют длиной 500-1000, шириной 400-700, толщиной 25-80 мм.

В зависимости от структуры теплоизоляционные пластмассы могут быть разделены на две группы: пенопласты и поропласты.

Пенопластами называют ячеистые пластмассы с малой плотностью и наличием несообщающихся между собой полостей или ячеек, заполненных газами или воздухом.

Поропласты – пористые пластмассы, структура которых характеризуется сообщающимися между собой полостями. Наибольший интерес для современного индустриального строительства представляют пенополистпрол, пенополивинилхлорид, пенополиуретан и мипора.

Изоляционные и изоляционно – отделочные плиты применяют для тепло- и звукоизоляции стен, потолков, полов, перегородок и перекрытий зданий, акустической изоляции концертных залов и театров (подвесные потолки и облицовка стен).

Неорганические теплоизоляционные изделия.

К неорганическим теплоизоляционным изделиям относят штучные, рулонные, шнуровые, рыхлые материалы и изделия с волокнистой и ячеистой структурой, предназначенные для утепления, главным образом, ограждающих конструкций и сооружений: минеральная вата, стеклянное волокно, пеностекло, вспученный перлит и вермикулит, асбестосодержащие теплоизоляционные изделия, ячеистые бетоны и др.

Минеральная вата волокнистый теплоизоляционный материал, получаемый из силикатных расплавов. Сырьем для ее производства служат горные породы (известняки, мергели, диориты и др.), отходы металлургической промышленности (доменные и топливные шлаки) и промышленности строительных материалов (бой глиняного и силикатного кирпича). В зависимости от плотности минеральная вата подразделяется на марки 75, 100, 125 и 150. Минеральная вата хрупка, и при ее укладке образуется много пыли, поэтому вату гранулируют т.е. о превращают в рыхлые комочки – гранулы. Их используют в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и перекрытий. Сама минеральная вата является как бы полуфабрикатом, из которого выполняют разнообразные теплоизоляционные минераловатные изделия: войлок, маты, полужесткие и жесткие плиты, скорлупы, сегменты и др.

Отличительными чертами изделий из минеральной ваты являются высокая тепло- и звукоизолирующая способность, устойчивость к температурным деформациям, химическая и биологическая стойкость, экологичность и легкость выполнения монтажа. Но наиболее ценным свойством минеральной ваты, отличающим ее от других теплоизоляционных материалов, является негорючесть.

По требованиям пожарной безопасности изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов (НГ). Более того, они эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты. Также изделия из минеральной ваты могут быть использованы в условиях очень высоких температур. Минеральные волокна способны выдерживать температуру выше 1000°С. Даже после разрушения связующего компонента при температуре 250°С, волокна остаются неповрежденными и связанными между собой, сохраняя прочность и создавая защиту от огня.

Применяют минеральную вату для теплоизоляции как холодных (до -200 °С), так и для горячих (до +600 °С) поверхностей, чаще всего в виде изделий – войлока, матов, попужестких и жестких плит, скорлуп, сегментов. Минеральную вату используют также в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и покрытий, для этого ее гранулируют (превращают в рыхлые комочки).

На основе минерального сырья производят минераловатные маты, полужесткие и жесткие плиты, а также скорлупы, сегменты, цилиндры и другие изделия. Маты прошивные минераловатные изготовляют длиной 2000, шириной 900-1300 и толщиной 60 мм. По объемной массе в сухом состоянии выпускают маты М 150, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии -не более 0,046 Вт/м-°С. Теплоизоляционные маты на основе минерального волокна предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций, промышленного оборудования и трубопроводов тепловых сетей. Отечественная промышленность производит несколько видов минераловатных матов. Маты минераловатные прошивные применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 400° С.

Стеклянная вата – материал, состоящий из беспорядочно расположенных стеклянных волокон, полученных из расплавленного сырья. Сырьем для производства стекловаты служит сырьевая шахта для варки стекла (кварцевый песок, кальцинированная сода и сульфат натрия) или стекольный бой.

В зависимости от назначения вырабатывают текстильное и теплоизоляционное (штапельное) стекловолокно. Средний диаметр текстильного волокна 3-7 мкм, а теплоизоляционного 10-30 мкм.

Стеклянное волокно значительно большей длины, чем волокна минеральной ваты и отличается большими химической стойкостью и прочностью. Плотность стеклянной ваты 75-125 кг/м3, теплопроводность 0,04-0,052 Вт/(м/°С), предельная температура применения стеклянной ваты 450 °С.

В настоящее время наша промышленность производит шесть видов изделий из стеклянного волокна. Это в основном плиты и маты.

Теплоизоляционные изделия из стекловолокна применяются в системах наружного утепления «мокрого» типа, в навесных вентилируемых фасадах, в системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции, в системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции. Для изделий из стекловаты предельная температура применения – около 450°С.

Пеностекло – теплоизоляционный материал ячеистой структуры. Сырьем для производства изделий из пеностекла (плит, блоков) служит смесь тонкоизмельченного стеклянного боя с газообразоватслем (молотым известняком).

Пеностекло обладает рядом ценных свойств, выгодно отличающих его от многих других теплоизоляционных материалов: пористость пеностекла 80-95 %, размер пор 0,1-3 мм, плотность 200-600 кг/м3, теплопроводность 0,09-0,14 Вт/(м, /(м* °С), предел прочности при сжатии пеностекла 2-6 МПа. Кроме того, пеностекло характеризуется водостойкостью, морозостойкостью, несгораемостью, хорошим звукопоглощением, его легко обрабатывать режущим инструментом. Пеностекло в виде плит длиной 500, шириной 400 и толщиной 70-140 мм используют в строительстве для утепления стен, перекрытий, кровель и других частей зданий, а в виде полуцилиндров, скорлуп и сегментов – для изоляции тепловых агрегатов и теплосетей, где температура не превышает 300 °С. Кроме того, пеностекло служит звукопоглощающим и одновременно отделочным материалом для аудиторий, кинотеатров и концертных залов.

К материалам и изделиям из асбестового волокна без добавок или с добавкой связующих веществ относят асбестовые бумагу, шнур, ткань, плиты и др. Асбест может быть также частью композиций, из которых изготовляют разнообразные теплоизоляционные материалы (совелит и др). В рассматриваемых материалах и изделиях использованы ценные свойства асбеста: температуростойкость, высокая прочность, волокнистость и др.

Гладкую асбестовую бумагу применяют в качестве теплоизоляционных прокладок при изоляции трубопроводов. Гофрированную бумагу используют для производства ячеистого асбестового картона,  асбестовый картон – для теплоизоляции трубопроводов с температурой эксплуатации до 500 °С, а также для покрытия деревянных и других легковоспламеняющихся предметов и изделий с целью повышения огнестойкости. В виде плит асбестовый картон применяется для теплоизоляции плоских поверхностей, в виде полуцилиндрических покрышек – для изоляции трубопроводов, асбестовый шнур – для теплоизоляции промышленного оборудования и теплопроводов. При отсутствии в составе шнура органического волокна его можно применять при температуре до 500 °С, при наличии волокна – не более 200 °С,  Асбесто-магнезиальный порошок применяют для тепловой изоляции промышленного оборудования при температуре до 350 °С. Порошок используют не только в виде засыпной теплоизоляции, но и для приготовления мастик, плит, сегментов.

Алюминиевая фольга (альфоль) – новый теплоизоляционный материал, представляющий собой ленту гофрированной бумаги с наклеенной на гребне гофров алюминиевой фольгой. Данный вид теплоизоляционного материала в отличие от любого пористого материала сочетает низкую теплопроводность воздуха, заключенного между листами алюминиевой фольги, с высокой отража- тельной способностью самой поверхности алюминиевой фольги. Алюминиевую фольгу для целей теплоизоляции выпускают в рулонах шириной до 100, толщиной 0,005- 0,03 мм.

Практика использования алюминиевой фольги в теплоизоляции показала, что оптимальная толщина воздушной прослойки между слоями фольги должна быть 8-10 мм, а количество слоев должно быть не менее трех. Плотность такой слоевой конструкции из алюминиевой (фольги 6-9 кг/м3, теплопроводность – 0,03 – 0,08 Вт/(м* С ).

Алюминиевую фольгу употребляют в качестве отражательной изоляции в теплоизоляционных слоистых конструкциях зданий и сооружений, а также для теплоизоляции поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре 300 °С.

Большое распространение в отечественном строительстве также получили теплоизоляционные бетоны – газонаполненные (пенобетон, ячеистый бетон, газобетон) и на основе легких заполнителей (керамзитобетон, перлитобетон, полистиролбетон и т. п.). Этому способствует простота технологии, позволяющая производить пенобетон прямо на стройплощадке, а также доступность сырьевых материалов и относительно невысокая стоимость. Однако, несмотря на то, что пенобетоны вследствие высокой огнестойкости могут быть использованы для огнезащитных барьеров и подобных конструкций, их теплоизоляционные свойства, по сравнению с перечисленными выше материалами, значительно ниже.

Применение теплоизоляционных материалов в строительстве позволяет повысить степень индустриализации работ, поскольку они обеспечивают возможность изготовления крупноразмерных сборных конструкций и деталей, снизить массу конструкций, уменьшить потребность в других строительных материалах (бетон, кирпич, древесина и др.), сократить расход топлива на отопление зданий, уменьшить потери тепла в промышленных агрегатах. Теплоизоляционные материалы обеспечивают надлежащий комфорт в жилых помещениях, улучшают условия труда на производстве, снижают случаи травматизма.

Хороший эффект дает использование теплоизоляционных материалов для изоляции тепловых агрегатов, технологической аппаратуры и трубопроводов, что позволяет снизить расход топлива за счет уменьшения теплопотерь.

Очень важным считается использование теплоизоляционных материалов в различных холодильных установках для снижения потерь холода (стоимость получения единицы холода примерно в 20 раз выше получения единицы тепла).

Многие теплоизоляционные изделия вследствие высокой пористости обладают способностью поглощать звуки, что позволяет употреблять их также в качестве акустических материалов для борьбы с шумом.

Приобрести теплоизоляционные строительные изделия Вы можете на нашем сайте.

В компании представлен широкий ассортимент теплоизоляционных изделий различных марок по выгодным ценам.

Современные теплоизоляционные материалы: виды, свойства, применение

Для России из Самары

+7 (846) 274-44-63

8 800 444-70-63

Сергиенко А. В.1, Яцун И.В.2

1Сергиенко Андрей Владиславович — аспирант, специальность: древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки2Яцун Ирина Валерьевна — кандидат технических наук, доцент, кафедра механической обработки древесины, Уральский государственный лесотехнический университет, г. Екатеринбург

Аннотация:   в статье  рассмотрены   основные  типы современных теплоизоляционных материалов.

Ключевые слова: теплоизоляционный материал, полезные свойства, связующее, теплоизоляция.

Современные производители стараются выпускать разнообразные материалы, каждый из которых предназначается для выполнения основных и дополнительных задач. В магазине можно встретить теплоизоляцию, представленную жгутами, гранулами проч. Кроме того, предпочесть можно утеплитель в виде матов, цилиндров и блоков.

Свойства арболита.

Его делают из стружки, камыша, соломы и мелко нарезанных опилок. Среди ингредиентов содержатся химические добавки и цемент. На заключительном этапе производства утеплитель обрабатывается минерализатором. Плотность данного материала варьируется в пределах от 500 до 700 кг/м3, тогда как коэффициент теплопроводности изменяется от 0,08 до 0,12 Вт/(м*К) [1]. Специалистов достаточно часто интересует предел прочности на сжатие, он находится в пределах 0,5 до 3,5 МПа. Предел прочности на изгиб — от 0,4 до 1 МПа.

Характеристики пенополивинилхлоридного утеплителя.

Материал можно назвать универсальным по причине того, что он может быть как мягким, так и твердым. Можно выбрать пенополивинилхлорид для утепления фасада, стен, кровли, входных дверей, а также пола. Плотность, а точнее ее среднее значение, равно примерно 0,1 кг/м3.

Утеплитель из древесностружечных плит.

В основе содержится мелкая стружка, которая составляет 9/10 от всего объема материала. В роли остальных ингредиентов используются синтетические смолы, гидрофобизатор и антисептические вещества. Плотность изменяется от 500 до 1000 кг/м3 [2, 3]. Предел прочности на растягивание достигает цифры в 0,5 МПа. Влажность может составлять от 5 до 12%, тогда как предел прочности на изгиб максимально может быть равен 25 МПа. При воздействии влаги материал может впитывать воду от 5 до 30% от общего объема.

Особенности ДВИП

По составу напоминает ДСП. В основе содержатся обрезки стеблей соломы кукурузы или древесные отходы. В процессе производства может использоваться даже бумага. В качестве связующего применяются синтетические смолы. Используются и добавки в виде антипиренов, антисептиков и гидрофобизирующих веществ. Подобные строительные теплоизоляционные материалы характеризуются плотностью, которая не превышает 250 кг/м3. 12 МПа составляет предел прочности на изгиб. Коэффициент теплопроводности 0,07 Вт/(м*К).

Пенополиуретановый утеплитель

Пенополиуретан наносится методом напыления, что позволяет обрабатывать не только пол, но и потолок, а также стены. Помимо прочего, с помощью него можно утеплить поверхности со сложной конфигурацией. При этом не образуются мостики холода. Плотность изменяется в пределах от 40 до 80 кг/м3 [1]. Коэффициент теплопроводности достигает 0,028 Вт/(м*К). Это значение можно назвать лучшим среди тех, которыми обладают современные утеплительные материалы.

Использование эковаты

Если вы выбираете теплоизоляционные материалы, то эковата тоже является отличным решением. Она обеспечивает высокий уровень звукоизоляции и теплостойкости. Однако необходимо учесть, что в таком случае есть необходимость в дополнительной гидрозащите, так как полотна способны впитывать влагу. Данный параметр варьируется в пределах от 9 до 15%, что весьма внушительно для утеплителя.

Итак, теплоизоляционные материалы обладают разными техническими характеристиками, однако выбор необходимо делать только после подробного изучения их свойств.

Список литературы

1. Бернацкий А. Ф. Получение теплоизоляционных материалов / А.Ф. Бернацкий, О.Н. Федина // Строительство, № 11–12. С. 23–26.
2. Дубовская Л.Ю. Теплоизоляционный материал на основе древесных отходов и минерального связующего / Л.Ю. Дубовская // Деревообрабатывающая промышленность, № 3. С. 13–14.
3. Яцун И.В. Инновационный теплоизолирующий древесный ячеистый материал / И.В. Яцун, А.В. Сергиенко // Апробация, № 4 (31). С. 11–13.

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ № 6 (17). Том 2. 2017 █ 10 █

Специальные предложения по теплоизоляции ППУ

ПОТОМУ ЧТО ЭТО БЕСПЛАТНО, И НИ К ЧЕМУ НЕ ОБЯЗЫВАЕТ

• ВЫЕЗД ИНЖЕНЕРА
• КОНСУЛЬТАЦИЯ СПЕЦИАЛИСТА
• КАЧЕСТВЕННАЯ СМЕТА

• РАБОТАЕМ БЕЗ ВЫХОДНЫХ

Выберите услугиИзоляция полимочевинойУтепление пенополиуретаномПолусухая стяжкаМеханизированная штукатуркуТекстурная окраскаКомплексные работы

Я согласен на обработку персональных данных и с условиями политики конфеденциальности

8 800 444-70-63

© 2022 ВЕРИ САМАРА

НЕ ОФЕРТА

Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, стоимости услуг, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой. Нажатие на кнопку «Заказать», а также последующее заполнение тех или иных форм, не накладывает на владельцев сайта никаких обязательств. Присланное по e-mail сообщение, содержащее копию заполненной формы заявки на сайте, не является ответом на сообщение потребителя или подтверждением заказа со стороны владельцев сайта

• ул. Осипенко 3, стр. 4, 443110, Самара, Россия

ЧАСЫ РАБОТЫ

• Понедельник-Пятница
• 08.30-18.30
• Суббота
• 10.30-16.30
• Воскресенье
• По запросу

ВОСПОЛЬЗУЙТЕСЬ ПОИСКОМ

МЫ В СОЦ.

СЕТЯХ

ОСТАЛИСЬ ВОПРОСЫ?

• +7 (800) 444-70-63
• +7 (846) 274-44-63
• +7 (846) 246-44-63
• [email protected]

# # #

#

#

Изоляционные материалы – виды теплоизоляционных материалов в зданиях

Верно, что дом с хорошей теплоизоляцией является энергоэффективным и экологическим свойством. Правовые нормы и растущая осведомленность людей привели к необходимости снижения спроса на энергию и связанных с этим затрат. Важным элементом в борьбе с избыточным потреблением энергии в жилых домах и объектах коммунального хозяйства, безусловно, являются теплоизоляционные материалы, адаптированные для работы в конкретных условиях. Снижение энергопотребления может быть достигнуто за счет эффективной теплоизоляции всех перегородок здания, но без правильных материалов это будет практически невозможно. Рассмотрим подробнее теплоизоляционные материалы, представленные сегодня на рынке.

Изоляционный материал и его коэффициент

Наиболее распространенными теплоизоляционными материалами являются пенополистирол, минеральная вата и пенополиуретан, которые используются в зданиях как в качестве теплоизоляции, так и в качестве эффективной звукоизоляции. Однако на рынке имеются другие продукты, обладающие столь же благоприятными физическими и химическими параметрами. Одним из наиболее важных параметров, характеризующих теплоизоляционный материал, является коэффициент теплопроводности (лямбда). Чем ниже значение этого коэффициента, тем лучше теплоизоляция материала, а значит, и энергоэффективнее здание.

Минеральная вата

Материал с широким спектром применения, обеспечивающий надлежащую теплоизоляцию здания, его эффективную звукоизоляцию (гасит воздушные и ударные звуки), а также обладающий огнезащитными и паропроницаемыми свойствами. характеристики.

Минеральная вата состоит в основном из двух продуктов с очень похожими параметрами – минеральной ваты и стекловаты. Первый изготавливается из базальта (высокая устойчивость к очень высоким температурам), а второй — из кварцевого песка или переработанного стекла.

Коэффициент теплопроводности изделий из минеральной ваты составляет от 0,031 до 0,045 Вт/мК. Минеральная вата обладает высокой прочностью и устойчивостью к деформации, не разрушается при контакте с веществами, содержащими растворители. Однако минеральная вата впитывает воду, что ухудшает ее теплоизоляционные свойства. Для устранения водопоглощения минеральную вату пропитывают минеральным маслом. Неправильно выполненная (уложенная) теплоизоляция из минеральной ваты может привести к появлению в ближайшем будущем тепловых мостов, что существенно повлияет на энергоэффективность всего здания. Кроме того, шерсть является довольно сложным в применении материалом (например, щели на чердаке), особенно для неопытных людей, что также увеличивает риск потери тепла в здании.

Пенополистирол

Пенополистирол, то есть пенополистирол, благодаря производственному процессу, предусматривающему вспенивание (воздух в порах пенополистирола может занимать до 98% объема готового продукта) обеспечивает коэффициент теплопроводности 0,030-0,045 Вт/м·К (например, пенополистирол белого цвета 0,038–0,045 Вт/м·К, графитовый пенополистирол 0,030–0,035 Вт/м·К).

В настоящее время обычно используются три вида пенополистирола – EPS 50 для утепления сэндвич-стен, EPS 70 или 80 для утепления фасадов методом BSO и EPS 100 в качестве основного утеплителя для полов.

Пенополистирол, как изоляционный материал, в первую очередь характеризуется очень низким водопоглощением, благодаря чему его можно успешно использовать для изоляции тех частей здания, которые подвергаются контакту с водой, таких как фундаменты, стены подвалов или полы на земле.

В дополнение к традиционному пенополистиролу также доступен экструдированный полистирол, обеспечивающий теплоизоляцию на уровне от 0,021 до 0,026 Вт/мК, более твердый и менее впитывающий. Он доступен в синем, зеленом или розовом цвете и рекомендуется для изоляции инверсионных крыш, гаражных полов и полов на земле, т.е. везде, где есть большие нагрузки.

Однако у пенополистирола есть свои недостатки. Он не стоек к ряду химических веществ, таких как растворители, краски, клеи и консерванты для древесины. Кроме того, это довольно негерметичный материал с точки зрения диффузии (проникновения) водяного пара. Это означает, что через стены, утепленные пенополистиролом, проникает лишь небольшое количество пара. Пенополистирол также чувствителен к высоким температурам и огню. Температуры выше +80°C могут его повредить, однако это материал с самозатухающими свойствами и в случае пожара не воспламеняется, а плавится, выделяя много черного дыма.

Пенополиуретан

Пенополиуретан (PUR) быстро становится популярным изоляционным материалом. В настоящее время используются два типа пенополиуретанов – PIR (полиизоцианурат) и PUR (полиуретан). У пены есть дополнительное преимущество, которое отличает ее от материалов, используемых до сих пор, а именно возможность использовать ее в двух формах – в виде жесткой плиты или в виде материала, напыляемого непосредственно на изолируемую поверхность. Последний завоевывает все большее признание на рынке теплоизоляционных строительных материалов.

Название “PUR” означает полиуретан, полученный путем смешивания двух сырьевых материалов – полиола и изоцианата. В результате смешивания этих компонентов с применением специализированных распылительных машин получается пенополиуретан. Этот тип изоляционного материала в настоящее время широко используется в строительстве в качестве альтернативного материала для изоляции и теплоизоляции зданий, от фундамента до крыши. Пена PUR очень хорошо работает с точки зрения безопасности пользователя и функциональности.

Пенополиуретан с закрытыми порами позволяет добиться очень хороших теплоизоляционных свойств слоев благодаря низкому коэффициенту теплопроводности, который может составлять даже λ = 0,020 Вт/мК.

Большим преимуществом пенополиуретана является его скорость и простота нанесения. Наносится методом распыления, благодаря чему за несколько секунд увеличивается в объеме в несколько десятков раз и затвердевает в быстром темпе. Пена PUR прекрасно адаптируется к наклонным, сложным поверхностям, проникая в самые маленькие щели.

Пеноизоляция также более экономична, чем традиционные методы, так как при ее применении не образуются зазоры, а точнее мостики холода, которые приводят к потерям тепла в здании. Пена плотно прилегает к стропилам и не создает дыр и щелей в теплоизоляции.

Пенополиуретан подразделяется на изоляционные материалы с открытыми и закрытыми порами. Первый имеет губчатую структуру. Он не пропускает воду и обладает очень хорошими теплоизоляционными свойствами, но пропускает пар, благодаря чему под ним не может образоваться грибок или плесень. Он легкий, поэтому можно, при предварительном использовании мембраны, расстелить его на опалубку под кровлей. С другой стороны, пена с закрытыми порами немного тверже и лучше подходит для использования снаружи зданий. Внутренняя структура пенополиуретана с закрытыми порами состоит из микроскопических закрытых пузырьков, поэтому он обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, а также высокой жесткостью и соответствующей твердостью.

Теплоизоляция из напыляемого пенополиуретана в основном используется для изоляции перегородок зданий от потери тепла изнутри здания. Применяются как в производственной инфраструктуре (трубопроводы), так и при утеплении фундаментов и крыш, а также теплозащите каркасных стен зданий.

Изоляционные свойства пенополиуретанов позволяют применять их, среди прочего, для теплоизоляции:

• фундаментов, фундаментных стен и фундаментных плит
• крыши снаружи и полы на земле
  чердаки с их внутренней части
• Стены в каркасных зданиях
• Стены промышленных объектов, складские помещения
• нагревательные трубы, холодильные камеры
• все виды технической изоляции (трубопроводы, резервуары)

Пенополиуретаны в соответствии со стандартом PN-EN 13501-1 обычно имеют класс огнестойкости Е, что означает легковоспламеняющийся, самозатухающий материал. Пенополистирол, например, относится к тому же классу. Инвестиционные затраты на утепление пенополиуретаном иногда считают одним из недостатков этого решения. Однако с учетом того, что в цену квадратного метра входит не только материал, но и качество исполнения, итоговая стоимость сравнима с установкой других изоляционных материалов.

Целлюлозные волокна

Этот изоляционный материал по своим физическим и химическим характеристикам очень похож на минеральную вату, но его применение гораздо более ограничено. Коэффициент теплопередачи этого продукта составляет 0,039 Вт/мК, но, несмотря на это, волокна целлюлозы также обеспечивают хорошую звукоизоляцию и хорошую паропроницаемость.

Целлюлозные волокна обладают способностью поглощать и выделять воду из окружающей среды, поэтому при утеплении нет необходимости в применении пароизоляции. Однако есть одно условие – материал должен хорошо проветриваться, чтобы дать ему возможность полностью высохнуть. Волокна можно наносить влажным или сухим способом.

Сухой метод заключается в том, что измельченные волокна вдуваются в предварительно кондиционированные пространства в стенах, потолках и т. д. через специальные агрегаты, которые позволяют направлять материал на расстояние до 50 м по горизонтали и 30 м по вертикали. Волокна также можно заливать насыпью, например, при утеплении балочных перекрытий и полов по лагам. С другой стороны, мокрый метод включает смачивание целлюлозных волокон водой и клеем. Эта смесь очень хорошо прилипает к стенам и даже потолкам.

Какой выбрать?

Однозначного ответа на вопрос выбора лучшего теплоизоляционного материала, представленного на рынке, не существует. Каждый представленный выше продукт имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор ваты, пенопласта, пенополиуретана или целлюлозного волокна зависит в основном от ваших ожиданий и требований, а также места применения.

Применение теплоизоляторов

Одежда

Назначение одежды аналогичное. Изолирующие свойства одежды обусловлены изолирующими свойствами воздуха. Газы обладают плохими свойствами теплопроводности по сравнению с жидкостями и твердыми телами и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если их можно уловить (например, в пенообразной структуре). Воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами. Но главная польза в отсутствии конвекции. Без одежды наши тела в неподвижном воздухе нагревали бы воздух при прямом контакте с кожей и вскоре становились бы достаточно удобными, потому что воздух — очень хороший изолятор. Это должно быть добавлено. Также в этом случае воздух будет поступать за счет естественной конвекции. В естественная конвекция , воздух, окружающий тело, получает тепло и, тепловое расширение, становится менее плотным и поднимается вверх. Тепловое расширение воздуха играет решающую роль. Другими словами, более тяжелые (более плотные) компоненты будут падать, а более легкие (менее плотные) – подниматься, что приведет к объемному движению воздуха.

На ветру теплый воздух, окружающий наше тело, заменяется холодным воздухом, что увеличивает разницу температур и потерю тепла телом. Одежда представляет собой барьер для этого движущегося воздуха. Основное преимущество заключается в отсутствии крупномасштабной конвекции. Кроме того, одежда изготавливается из материалов, которые обычно являются хорошими изоляторами. Многие изоляционные материалы (например, шерсть) функционируют просто потому, что имеют большое количество газонаполненные карманы , которые предотвращают широкомасштабную конвекцию . Чередование газового кармана и твердого материала вызывает передачу тепла через множество поверхностей раздела, что приводит к быстрому снижению коэффициента теплопередачи.

Строительная изоляция

Для минимизации потерь тепла в промышленности, а также при строительстве зданий широко применяется теплоизоляция. Целью теплоизоляции является снижение общего коэффициента теплопередачи за счет добавления материалов с низкой теплопроводностью. Теплоизоляция в зданиях является важным фактором обеспечения теплового комфорта для жильцов. Теплоизоляция снижает нежелательные потери тепла, а также уменьшает нежелательное приращение тепла. Поэтому теплоизоляция может снизить энергопотребление систем отопления и охлаждения. Необходимо добавить, что ни один материал не может полностью предотвратить потери тепла, а можно лишь минимизировать потери тепла.

Так же, как и для одежды, теплоизоляция основана на материалах и геометрии с низкой теплопроводностью (например, окна с двойным остеклением). Изоляционные свойства этих материалов обусловлены изоляционными свойствами воздуха. Многие изоляционные материалы (например, шерсть) функционируют просто благодаря большому количеству заполненных газом карманов , которые предотвращают широкомасштабную конвекцию . Геометрия этих материалов также играет решающую роль. Например, увеличение ширины воздушного слоя, например, использование двух оконных стекол, разделенных воздушным зазором, уменьшит потери тепла больше, чем простое увеличение толщины стекла, поскольку теплопроводность воздуха намного меньше, чем у стекла.

 

Ссылки:

Теплопередача:

1. Основы тепломассообмена, 7-е издание. Теодор Л. Бергман, Эдриенн С. Лавин, Фрэнк П. Инкропера. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
2. Тепломассообмен. Юнус А. Ценгель. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
3. Министерство энергетики США, термодинамики, теплопередачи и потока жидкости. Справочник по основам Министерства энергетики, том 2 из 3. Май 2016 г.

Ядерная и реакторная физика:

1. Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд., Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
2. Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
3. В. М. Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
4. Гласстоун, Сезонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-й выпуск, 1994, ISBN: 978-0412985317
5. WSC Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г. , ISBN: 978-0198520467
6. Г. Р. Кипин. Физика ядерной кинетики. Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
7. Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерных реакторов, 1988 г.
8. Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. Январь 1993 г.
9. Пол Ройсс, Нейтронная физика. EDP ​​Sciences, 2008. ISBN: 9.78-2759800414.

Advanced Reactor Physics:

1. К. О. Отт, В. А. Безелла, Введение в статистику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, исправленное издание (1989 г.), 1989 г., ISBN: 0-894-48033-2.
2. К. О. Отт, Р. Дж. Нойхольд, Введение в динамику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
3. Д. Л. Хетрик, Динамика ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
4. Э. Э. Льюис, В. Ф. Миллер, Вычислительные методы переноса нейтронов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.

См. выше:

Тепловые потери

Применение теплоизоляторов Цель одежды аналогична цели изоляции здания. Целью теплоизоляции является снижение общего коэффициента теплопередачи за счет добавления материалов с низкой теплопроводностью. Теплотехника

Применение теплоизоляторов

Одежда

Предназначение одежды аналогично. Изолирующие свойства одежды обусловлены изолирующими свойствами воздуха. Газы обладают плохими свойствами теплопроводности по сравнению с жидкостями и твердыми телами и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если их можно уловить (например, в пенообразной структуре). Воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами. Но главная польза в отсутствии конвекции. Без одежды наши тела в неподвижном воздухе нагревали бы воздух при прямом контакте с кожей и вскоре чувствовали бы себя достаточно комфортно, потому что воздух — очень хороший изолятор. Необходимо добавить, что и в этом случае воздух будет поступать за счет естественной конвекции. В естественная конвекция , воздух, окружающий тело, получает тепло и за счет теплового расширения становится менее плотным и поднимается вверх. Тепловое расширение воздуха играет решающую роль. Другими словами, более тяжелые (более плотные) компоненты будут падать, а более легкие (менее плотные) компоненты подниматься, что приводит к объемному движению воздуха.

На ветру теплый воздух, окружающий наше тело, заменяется холодным воздухом, что увеличивает разницу температур и потерю тепла телом. Одежда представляет собой барьер для этого движущегося воздуха. Основное преимущество заключается в отсутствии крупномасштабной конвекции. Кроме того, одежда сделана из материалов, которые обычно являются хорошими изоляторами. Многие изоляционные материалы (например, шерсть) функционируют просто потому, что имеют большое количество газонаполненные карманы , которые предотвращают широкомасштабную конвекцию . Чередование газового кармана и твердого материала приводит к тому, что тепло должно передаваться через множество поверхностей раздела, что приводит к быстрому снижению коэффициента теплопередачи.

Строительная изоляция

Для минимизации потерь тепла в промышленности, а также в строительстве зданий широко применяется теплоизоляция. Целью теплоизоляции является снижение общего коэффициента теплопередачи за счет добавления материалов с низкой теплопроводностью. Теплоизоляция в зданиях является важным фактором для достижения теплового комфорта для его жителей. Теплоизоляция снижает нежелательные потери тепла, а также уменьшает нежелательное приращение тепла. Поэтому теплоизоляция может снизить энергопотребление систем отопления и охлаждения. Следует добавить, что нет материала, который может полностью предотвратить теплопотери, теплопотери можно только свести к минимуму.

Так же, как и для одежды, теплоизоляция основана на материалах с низкой теплопроводностью и ее геометрии (например, окна с двойным остеклением). Изоляционные свойства этих материалов обусловлены изоляционными свойствами воздуха. Многие изоляционные материалы (например, шерсть) функционируют просто благодаря большому количеству заполненных газом карманов , которые предотвращают широкомасштабную конвекцию . Геометрия этих материалов также играет решающую роль. Например, увеличение ширины воздушной прослойки, например, использование двух оконных стекол, разделенных воздушной прослойкой, уменьшит теплопотери больше, чем простое увеличение толщины стекла, поскольку теплопроводность воздуха намного меньше, чем у стекла. .

 

Ссылки:

Теплопередача:

1. Основы тепломассообмена, 7-е издание. Теодор Л. Бергман, Эдриенн С. Лавин, Фрэнк П. Инкропера. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
2. Тепломассообмен. Юнус А. Ценгель. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
3. Министерство энергетики США, термодинамики, теплопередачи и потока жидкости. Справочник по основам Министерства энергетики, том 2 из 3. Май 2016 г.

Ядерная и реакторная физика:

1. Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд. , Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
2. Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
3. В. М. Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
4. Гласстоун, Сезонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-й выпуск, 1994, ISBN: 978-0412985317
5. WSC Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
6. Г. Р. Кипин. Физика ядерной кинетики. Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
7. Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерных реакторов, 1988 г.
8. Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. Январь 1993 г.
9. Пол Ройсс, Нейтронная физика. EDP ​​Sciences, 2008. ISBN: 9.78-2759800414.

Advanced Reactor Physics:

1. К. О. Отт, В. А. Безелла, Введение в статистику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, исправленное издание (1989 г.), 1989 г., ISBN: 0-894-48033-2.
2. К. О. Отт, Р. Дж. Нойхольд, Введение в динамику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
3. Д. Л. Хетрик, Динамика ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
4. Э. Э. Льюис, В. Ф. Миллер, Вычислительные методы переноса нейтронов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.

См. также:

Тепловые потери

Мы надеемся, что эта статья Применение теплоизоляторов поможет вам. Если это так, дайте нам лайк на боковой панели. Основная цель этого веб-сайта – помочь общественности узнать интересную и важную информацию о теплотехнике.

Категории Теплотехника

Copyright 2022 Теплотехника | Все права защищены | Атомная энергия | Реакторная физика |

Здания | Бесплатный полнотекстовый | Суперизоляционные материалы — применение в исторических зданиях

1.

Введение

Энергия используется в зданиях для поддержания приемлемого уровня комфорта. Основная цель состоит в том, чтобы максимально снизить потребление энергии без ущерба для комфорта. Для обеспечения и поддержания соответствующих значений должны применяться определенные правила [1,2]. Директива, изданная Европейским Союзом, является лишь рамочным регламентом, поэтому каждое государство-член должно определить подробные описания. Тем не менее, должна быть согласованность между правилами, изложенными государствами-членами. Ключевым действием по снижению энергопотребления зданий является применение теплоизоляционных материалов. Под теплоизоляцией понимают отдельный слой строительной конструкции с XIX века. века, но это не значит, что раньше человечество не использовало разные материалы для теплоизоляции. Однако с развитием промышленности возникла разработка теплоизоляционных материалов [3,4]. С развитием I4.0 важным моментом стала и разработка теплоизоляционных материалов. В настоящее время требуется все более и более тонкая изоляция с высоким термическим сопротивлением. Для достижения этих целей были созданы так называемые супертеплоизоляционные материалы, которые относятся к вакуумным изоляционным панелям и современным нанопористым материалам, таким как аэрогель. Они появились на рынке примерно в 2013 году после запуска программы IEA-EBC Annex 65 (EBC = Energy in Buildings and Community) [5]. Суперизоляционные материалы привлекли особое внимание в строительном секторе в последнее десятилетие [6,7]. Хотя их рыночная цена намного выше, чем цена обычных изоляционных материалов, таких как пенополистирол, их важнейшее преимущество заключается в том, что их можно использовать более тонкими слоями (примерно 2–3 см) [8,9].,10,11]. Ранее было хорошо задокументировано, что как вакуумные изоляционные панели, так и одеяла типа аэрогеля могут эффективно использоваться в зданиях, где доступное пространство для изоляции меньше, или они могут применяться в качестве внутренней изоляции [12]. Другой случай, когда их можно использовать, — это исторические здания [13,14,15,16,17]. В этой статье основное внимание уделяется возможному использованию суперизоляционных материалов, а именно аэрогеля и вакуумной изоляционной панели. Их теплопроводность была измерена на оборудовании типа Holometrix lambda 2000, и результаты были использованы для энергетических расчетов. Для расчетов использовались капсулированная (сэндвич) вакуумная теплоизоляционная панель и аэрогель типа Slentex. В результате в статье будет показано возможное использование этих изоляционных материалов для энергетической реконструкции исторического здания. В документе также представлены расчеты затрат и рассчитанные категории сертификатов энергоэффективности.

2. Материалы и методы

2.1. Испытанные материалы

2.1.1. Вакуумная теплоизоляционная панель

Производство вакуумных теплоизоляционных панелей (ВИП) основано на последовательных простых производственных испытаниях. Во-первых, основная панель прессуется в специальную форму для удаления всех окружающих газов. Часто панели изготавливаются в вакуумной камере, так как давление в камере должно быть низким. Затем они упаковываются в защитную пленку, предназначенную для защиты от пыли, грязи и воздействия внешней среды. Затем их медленно, насколько это возможно, высушивают и накрывают герметичной алюминиевой фольгой, края которой склеивают между собой [18,19].]. Помимо этих материалов внутрь ядра добавляется так называемый «геттерный» материал, отвечающий за связывание возмущенных молекул газа. Применение вакуумной панельной теплоизоляции имеет ряд преимуществ, выгодно отличающих ее от других теплоизоляционных материалов [20]. С появлением энергоэффективной архитектуры стало важно использовать максимально эффективные теплоизоляторы, но для многих материалов это было достигнуто только за счет утолщения слоев. С точки зрения строительных и материальных затрат это не всегда вариант. Вакуумные панели, с другой стороны, изготавливаются максимальной толщиной 5–6 см, а также толщиной до 1 см [21]. Благодаря этим свойствам их использование широко распространено в местах с высокой ценой квадратного метра, либо когда необходимо сэкономить на полезных площадях. Вакуумные панели представляют собой теплоизоляционные элементы с теплопроводностью в центре панели 0,0035–0,008 Вт/мК. Помимо достоинств, к сожалению, важно отметить и их недостатки. Одним из наиболее важных свойств, которое следует выделить в этом отношении, является чувствительность внешнего слоя к механическим воздействиям. Даже малейшее повреждение может разрушить панель [22]. Это означает, что во время строительства строители должны проявлять должную осторожность при установке. После описания свойств вакуумно-панельных теплоизоляционных материалов в статье также необходимо кратко указать, в каких частях зданий могут применяться вакуумно-панельные теплоизоляционные панели. Из их необычных тепловых свойств следует, что они могут служить отличными системами теплоизоляции для плоских крыш, фасадов, террас, конструкций перекрытий, парапетного остекления навесных стен и внутренней изоляции.

2.1.2. Airgel Insulations

Другим супертеплоизоляционным материалом является аэрогель, который относится к группе передовых пористых материалов (APM) [5,15,23]. Эти материалы содержат наноразмерные открытые поры. Их пористость высокая. Аэрогелевые материалы имеют особый внешний вид, а также структуру. Они считаются одними из самых низкоплотных, и в то же время наиболее эффективных теплоизоляционных материалов. Аэрогели можно разделить на две основные категории: органические и неорганические аэрогели. Определение зависит от характера материалов, используемых для их производства. Органические аэрогели обычно менее хрупкие и менее чувствительны к сжатию, чем неорганические аэрогели. Группа органических аэрогелей состоит в основном из аэрогелей оксидов, металлов, фторидов, халькогенов и кремнезема. В качестве сырья для теплоизоляции на основе аэрогеля обычно используют кремнеземные аэрогели. Они являются одними из самых известных и наиболее применяемых типов аэрогелей. В целом они очень пористые и легкие, но структурно очень жесткие. Они состоят из кремниевых связей, в которых размер частиц составляет примерно 0,5–4,0 мм с диаметром пор 10–100 нм. Это материалы чрезвычайно низкой плотности со значением примерно 0,03–0,6 г/см 9 .0294 3 . Их объем содержит примерно 95–98% воздуха, поэтому они представляют собой чрезвычайно легкий материал. Продольная скорость распространения звука в материалах составляет 100–120 м/с, а значит, они являются еще и отличными звукоизоляторами. Аэрогели кремнезема могут быть приготовлены в монолитной, порошкообразной, гранулированной и лоскутной формах. Настоящее исследование посвящено теплоизоляции на основе волокнистого кремнеземного аэрогеля. Изоляционные одеяла из аэрогеля являются одним из наиболее распространенных типов супертеплоизоляционных материалов в строительной отрасли. Эти сверхтепловые изоляторы представляют собой гибкие композитные материалы, встроенные в их сшитые аэрогели. Одеяла механически гибкие и имеют очень низкую теплопроводность до 15 мВт/(мК). Они являются в некоторой степени сжимаемыми материалами, поэтому их можно использовать в разных местах без потери прочности на растяжение и гибкости. Независимо от производителя, теплоизоляционные одеяла доступны в различных составах материалов, чтобы соответствовать как диапазонам температур, так и пожарам [24,25]. В основном они используются в качестве постизоляции при прерывании теплового моста, а также в случае исторических зданий, где необходимо сохранить характеристики оригинального здания. Кроме того, они идеально подходят для помещений, где мало места для изоляции, например, для тепловых мостов и подоконников за жалюзи. Их можно использовать в зданиях особой конструкции и формы, а также для решения тепловых проблем в критических узлах, таких как цоколя, колонны и трубы [26,27].

2.1.3. Измерения теплопроводности

Экспериментальные испытания проводились в Лаборатории строительной физики Университета Дебрецена под номером Refs. [23,26,27]. В исследовании основной целью было определение теплопроводности (λ) двух выбранных супертеплоизоляционных материалов с помощью оборудования Holometrix Lambda 2000 (Бедфорд, Массачусетс, США, HFM), представленного на рисунке 1а. Здесь авторы описывают состав оборудования, использованного при измерениях, а также процесс измерения и результаты измерения исследуемой теплоизоляции. Измерения проводились на основе двух теплоизоляционных материалов, а именно теплоизоляционного слоя аэрогеля Slentex и вакуумной панели VIP SP-2. Сначала образцы помещали один за другим в печь типа Venticell 111 (MMM Medcenter Facilities GmbH, Мюнхен, Германия) (см. рис. 1б). Устройство может обеспечить равномерный обогрев за короткое время, что делает распределение тепла внутреннего пространства чрезвычайно уникальным. Благодаря системе вентиляции он может достигать температуры до 300 °C. Во время измерения температуру сушки устанавливали на 50°С. Время высыхания составило 1 сутки. В ходе процесса оборудование сушило теплоизоляционные материалы до достижения ими массового равновесия, а после извлечения из сушилки их теплопроводность характеризовали с помощью тепломера Holometrix Lambda 2000. Во время измерения температуру пластин устанавливали на 40°C и 20°C, таким образом создавая среднюю температуру 30°C. После установления теплового баланса температура нагревательной пластины, перепад температур и тепловой поток в образце оставались постоянными. Оборудование может определять теплопроводность теплоизоляционных материалов по этим постоянным значениям. Несмотря на отличные изоляционные характеристики, эти материалы относительно дороги, и мало что известно об их долговечности, долговечности и основных тепловых свойствах. В Таблице 1 собраны наиболее важные тепловые параметры и информация о тестируемых материалах.

3. Результаты

3.1. Результаты измерений

3.1.1. Slentex Insulation Results

Первой испытанной теплоизоляцией было теплоизоляционное покрытие Slentex на основе аэрогеля (см. рис. 2). Теплоизоляция Slentex также известна как Spaceloft A2. Из названия можно сделать вывод, что это теплоизоляционное одеяло Spaceloft, которое относится к классу огнезащиты А2, т. е. негорючее [28]. Благодаря этому свойству в основном используется на поверхностях, где предполагается повышенная пожаробезопасность. Он обладает чрезвычайно низкой теплопроводностью, а также выдающейся гибкостью, устойчивостью к давлению и гидрофобностью. Конечно, свойства и области применения теплоизоляционных одеял, отмеченные в предыдущей главе, применимы и к этому материалу. В таблице 2 представлены результаты измерения теплопроводности аэрогеля. Примечательно, что после измерений по стандарту ISO 10456 [29], среднее значение теплопроводности составило примерно 0,022 Вт/мК.

3.1.2. Результаты испытаний вакуумных панелей

На рис. 3a–c представлены протестированные герметичные панели с вакуумной изоляцией. Особенность этой вакуумной панельной теплоизоляции (и в то же время огромное преимущество) заключается в том, что она защищена со всех сторон плитами из пенополистирола в качестве защитного покрытия [21,22]. Он окружен с обеих сторон полистироловой панелью толщиной 10 мм и с четырех сторон полистиролом толщиной 25 мм. Итак, общая толщина материала 3 см, из них ВИП 1 см. Изоляционная сердцевина состоит из прессованного порошка, основным компонентом которого является микропористый кремнезем. Сердцевина панели негорючая, т. е. относится к классу огнестойкости А1. Плотность вакуумной панели вместе с пенополистирольными плитами составляет 106,29.кг/м ³ . В Таблице 3 представлены результаты измерения теплопроводности, выполненные на плате VIP, покрытой пенополистиролом (EPS). Мы заметили, что после измерений по стандарту ISO 10456 среднее значение теплопроводности составило около 0,021 Вт/мК. Как упоминалось выше, эти значения были измерены при средней температуре 30 °C в пределах диапазона значений стандарта ISO 10456. 3 см). Для приведенных ниже расчетов для сэндвич-панели VIP-EPS использовалось 3 см, а для Slentex – 1 см.

3.2. Модельное здание

Чтобы определить возможную применимость испытуемых материалов, было выбрано историческое здание для гипотетической реконструкции с энергетической точки зрения. Это здание средней школы в Венгрии, в Карцаге, было построено в 19 веке (см. рис. 4).

3.2.1. BIM (Информационное моделирование здания) здания

Информационное моделирование здания, т. е. BIM, представляет собой метод, позволяющий проектировать, внедрять и оптимизировать отдельные отраслевые процессы с использованием 3D-модели [30,31]. Этот тип моделирования гарантирует, что вся информация о данном здании становится доступной в одном месте, охватывающей все дисциплины. Модель BIM включает в себя архитектурную модель, структурную модель, модель MEP и связанные базы данных. Большим преимуществом этого метода является то, что он сокращает каждый рабочий процесс, предоставляя доступ к соответствующей информации даже на этапе проектирования. После краткого введения в документе основное внимание будет уделено представлению созданной модели BIM, а также представлению энергетического анализа, выполненного в здании. Здание было смоделировано с помощью программного обеспечения Revit, продукта Autodesk (см. рис. 5). В качестве первого шага в моделировании мы точно определили, какие настройки «рабочего набора» были необходимы во время моделирования. Использование «рабочего набора» важно, поскольку помогает систематизировать и повысить прозрачность модели.

3.2.2. Результаты расчета U-значений здания

Для определения положительного влияния теплоизоляции, нанесенной на стену, были рассчитаны общие коэффициенты теплопередачи (U-значение, Вт/м ² K) по следующему уравнению :

где d (м) — толщина слоя, λ (Вт/мК), α _i и α _e (Вт/м ² К) — коэффициенты теплоотдачи внутренней и внешней поверхности соответственно. Фундаментная стена представляла собой небольшой полнотелый кирпич толщиной 50 см, покрытый с обеих сторон штукатуркой толщиной 1,5 см. Для расчетов использовались измеренные коэффициенты теплопроводности утеплителей. Результаты приведены в таблице 4. Можно сделать вывод, что применение сэндвич-панелей EPS/VIP толщиной 3 см приводит к снижению коэффициента теплопередачи на 70%, в то время как использование Slentex толщиной 1 см снижает его с 1,29от 6 до 0,741 Вт/м ² К.

3.

2.3. Расчет затрат — использование природного газа

Мы оценили энергетическое состояние здания с помощью энергетического сертификата и годового потребления энергии. Исходя из этого, можно оценить, что при использовании вакуумной изоляционной панели можно ожидать около 30% экономии энергии (см. Таблицу 5). В таблице 5 также представлены результаты расчета энергетических характеристик для трех случаев. Расчеты по энергетическим показателям выполнены приказом министра от 7/2006 без портфеля. Для расчетов использовались измеренные теплопроводности. В Приложении A, Таблице A1, мы представляем наиболее важные параметры конструкции и системы инженерных коммуникаций здания. После реконструкции внешней стены с помощью VIP мы достигли снижения потребления первичной энергии в здании на 66%.

3.2.4. Стоимость ремонта — теплоизоляция

Был выполнен приблизительный расчет стоимости в зависимости от рыночной цены изоляции и функции общей свободной поверхности, подлежащей изоляции. Общая площадь утепления 2197,3 м ² . Используя фактическую рыночную цену Slentex, составляющую приблизительно 95 евро/м ² , и VIP (около 100 евро/м ² ), общие затраты также были оценены и составили приблизительно 207 000 и 220 000 евро в качестве полной стоимости. затраты на утепление. Следует отметить, что стоимость VIP выше, но потенциальная экономия энергии в два раза больше, чем в случае Slentex. Расчеты экономии были выполнены с использованием годового потребления газа между значениями исходного здания и смоделированного здания. Следует сделать вывод, что затраты на утепление VIP и аэрогелем кажутся слишком высокими по сравнению со стоимостью других традиционных методов утепления (например, пенополистирол). Однако с точки зрения устойчивости и с точки зрения сохранения использование суперизоляционных материалов было бы выгодным в отношении пространства, как это также упоминается в работах. [14,15,16,17] и ссылки. [32,33]. В отличие от тех работ [15,17,32], где была представлена ​​реализация реконструкции на основе аэрогеля, новизной нашей статьи является использование измеренных коэффициентов теплопроводности для энергетических расчетов зданий и возможное применение в Венгрии. В настоящее время в западных странах ЕС использование суперизоляционных материалов может не представлять проблемы, в то время как в других странах возможное применение SIM-карт достигло лишь теоретического уровня. Кроме того, наша цель состояла в том, чтобы представить ранний этап проектирования реконструкции.

4. Выводы

В Европе все большее внимание уделяется использованию супертеплоизоляционных материалов в исторических зданиях. Это в основном связано с нововведениями и правилами, принятыми в некоторых странах Западной Европы. К числу наиболее ярких примеров относится, например, Швейцария, где при реконструкции исторических зданий настоятельно рекомендуется использовать супертеплоизоляционные материалы для утепления. Из-за этих представлений можно ожидать их внутреннего распространения и регулирования в ближайшее время. Мы провели измерения и сделали расчеты на основе экспериментов с энергетической точки зрения. Были измерены значения теплопроводности вышеупомянутых суперизоляционных материалов, таких как аэрогель Slentex и инкапсулированные вакуумные изоляционные панели, и значения достигли примерно 0,022 и 0,021 Вт/мК для Slentex толщиной 1 см и VIP толщиной 3 см, соответственно. На основании полученных результатов можно сделать вывод, что рассматриваемая вакуумная изоляционная панель имеет больше преимуществ с энергетической точки зрения; однако его стоимость выше. Здесь следует упомянуть, что это преимущество исходит из характера этой изоляции, потому что толщина этой изоляции составляет 3 см в целом. Следует также сделать вывод, что использование испытанных материалов перспективно с точки зрения энергетической реконструкции исторических зданий. Также было показано, что при использовании суперизоляционных материалов в таком тонком слое можно достичь экономии энергии примерно на 15–30% в исторических зданиях, тем самым повысив их энергетическую категорию. Еще одним интересным результатом, который следует отметить, является снижение использования природного газа в здании примерно до 70–85% по сравнению с первоначальным состоянием. Кроме того, ежегодное потребление первичной энергии также может быть снижено.

Вклад автора

Концептуализация, А.Л. и Б.В.; методика, А.Л. и Б.В.; программное обеспечение, Б.В.; формальный анализ, А.Л. и Б.В.; расследование, А.Л. и Б.В.; написание – подготовка первоначального проекта, А.Л. и Б.В.; написание-обзор и редактирование, А.Л.; надзор, А.Л.; приобретение финансирования, Á.L. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Эта статья была поддержана Исследовательской стипендией Яноша Бойяи Венгерской академии наук, номер гранта: Ákos Lakatos/BO/269/20. Он также был поддержан Новой национальной программой повышения квалификации Министерства инноваций и технологий ÚNKP-21-5-DE-459 из средств Национального фонда исследований, разработок и инноваций.

Заявление Институционального контрольного совета

Неприменимо.

Заявление об информированном согласии

Неприменимо.

Заявление о доступности данных

Идентификатор данных предоставляется по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Приложение А

Таблица А1. Параметры построения модели — исходное состояние.

Таблица А1. Параметры построения модели — исходное состояние.

Строительный элемент	Информация
Внешняя стена:	Полнотелый кирпич толщиной 50 см с штукатуркой толщиной 1,5 см с обеих сторон.
Внутренние стены между внутренними отапливаемыми помещениями:	кирпичные стены толщиной от 10 до 20 см
Окна:	U w = 1,15 Вт/м 2 K, коэффициент остекления 80%, коэффициент g остекления: 0,87.
Doors:	U d = 1. 15/1.45 W/m 2 K.
Attic floor:	0.55/0.876 W/m 2 K
Floor:	0,554 Вт/м 2 K
Система отопления и горячего водоснабжения:	Конденсационные газовые котлы (VIESSMANN Vitodens 200-W — 3 шт.) с двумя круглыми радиаторами (60/40 °C).
Электричество:	Солнечная панель 120 дБ KYOCERA KD 245GH-2PB 245Wp, производит 32 340 кВтч/год электроэнергии

Каталожные номера

5,; Холлман, М .; Массон, Ж.-Ф. Критический обзор полимерных материалов для ограждающих конструкций зданий: деградация, долговечность и прогноз срока службы. Buildings 2021 , 11, 299. [Google Scholar] [CrossRef]

Саджадян С.М. Оценка эффективности хорошо изолированных версий современных стеновых систем — пример Лондона для более теплого климата. Зданий 2017 , 7, 6. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

Török, L. Индустрия 4.0 с нескольких аспектов, в частности, в отношении принятия решений руководством, /Будет ли новое промышленное революция меняет традиционные функции управления. Междунар. Преподобный заявл. науч. англ. 2020 , 11, 140–146. [Google Scholar]

Мога, Л.М.; Букур, А .; Янку, И. Текущая практика энергетической модернизации зданий. В Springer Tracts в области гражданского строительства; Springer Nature Switzerland AG: Чам, Швейцария, 2021 г.; стр. 1–41. [Академия Google]

Хайнеманн, Ю.; Адл-Зарраби, Б.; Бруннер, С .; Форей, Г.; Йоханссон, П.; Коно, Дж.; Кючукпинар, Э .; Милов, Б.; Кенар, Д. ; Спренгард, К.; и другие. Приложение 65 МЭА Международное энергетическое агентство (МЭА) — Энергия в зданиях и сообществах (EBC) Приложение 65 «Долгосрочные характеристики суперизоляционных материалов (SIM) в строительных компонентах и ​​системах» — отчет по подзадаче I: современное состояние и тематические исследования; МЭА. 3 января 2020 г. Доступно в Интернете: https://www.iea-ebc.org/projects/project?AnnexID=65 (по состоянию на 23 августа 2020 г.).

Эгертер, А.; Левентис, Н.; Koebel., M. (Eds.) Справочник по аэрогелям; Springer: Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, 2011 г.; стр. 537–564. [Google Scholar]

Лакатос, А.; Чик, А .; Чарнович И. Экспериментальная проверка тепловых свойств аэрогелевого покрытия. Тематические исследования Тепловой инж. 2021 , 25, 100966. [Google Scholar] [CrossRef]

Galliano, R.; Вакили, К.Г.; Шталь Т. Биндер, Б.; Даниотти, Б. Оценка эффективности прототипов изоляции на основе аэрогеля и перлита для внутренней тепловой модернизации: проверка модели HMT путем мониторинга в демонстрационном масштабе. Энергетическая сборка. 2016 , 12, 275–286. [Google Scholar] [CrossRef]

Каннавале, А.; Мартеллотта, Ф.; Берарди, У .; Рубино, К.; Лиуцци, С .; Де Карло, В.; Эр, У. Моделирование «теплового разрыва» на основе аэрогеля для оконных рам с суперизоляцией. Здания 2020 , 10, 60. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

Buratti, C.; Моретти, Э.; Зинзи, М. Высокоэнергоэффективные окна с силикагелем для реконструкции зданий: экспериментальная характеристика и предварительное моделирование в различных климатических условиях. Зданий 2017 , 7, 8. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

Fantucci, S.; Фенолио, Э .; Гроссо, Г.; Серра, В.; Перино, М.; Марино, В .; Дутто, М. Разработка теплового покрытия на основе аэрогеля для модернизации энергетики и предотвращения риска образования конденсата в существующих зданиях. науч. Технол. Построенная среда. 2019 , 25, 1178–1186. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

“> Cornaro, C.; Башиано, Г.; Пуджиони, В.А.; Пьеро, М. Оценка энергосбережения полупрозрачных фотоэлектрических модулей, интегрированных в NZEB. Зданий 2017 , 7, 9. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

Basińska, M.; Качорек, Д.; Кочик, Х. Экономический и энергетический анализ реконструкции зданий с использованием внутренней изоляции. Энергии 2021 , 14, 2446. [Google Scholar] [CrossRef]

Андреотти М.; Боттино-Леоне, Д.; Кальцолари, М.; Даволи, П.; Диас Перейра, Л.; Луччи, Э.; Трой, А. Прикладное исследование гидротермического поведения исторической стены с внутренней изоляцией без пароизоляции: измерения на месте и динамическое моделирование. Энергии 2020 , 13, 3362. [Google Scholar] [CrossRef]

Ганобяк М.; Бруннер, С .; Вернери, Дж. Аэрогелевые материалы для исторических зданий: материалы, свойства и тематические исследования. Дж. Культ. Наследовать. 2020 , 42, 81–98. [Google Scholar] [CrossRef]

Вакили, К.Г.; Шталь Т. Хейдук, Э.; Шусс, М.; Вонбанк Р.; Понт, Ю.; Сустр, К.; Волосюк, Д.; Махдави, Д. Высокоэффективная штукатурка, содержащая аэрогель, для исторических зданий со структурированными фасадами. Энергия 2015 , 78, 949–954. [Google Scholar] [CrossRef][Зеленая версия]

Луччи, Э.; Бечерини, Ф.; ди Туччо, MC; Трой, А .; Фрик, Дж.; Роберти, Ф.; Германн, К.; Фэрнингтон, И.; Меззасалма, Г.; Покеле, Л.; и другие. Оценка тепловых характеристик и оценка комфорта усовершенствованной аэрогелевой изоляции для исторических зданий. Строить. Окружающая среда. 2017 , 122, 258–268. [Google Scholar] [CrossRef]

Алам, М.; Сингх, Х .; Лимбахия, М.С. Вакуумные изоляционные панели (ВИП) для строительной отрасли — обзор современных разработок и будущих направлений. заявл. Энергия 2011 , 88, 3592–3602. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

“> Sprengard, C.; Holm, A.H. Эффекты теплового моста уменьшаются только за счет покрытия слоев из изоляционных материалов на поверхностях VIP. Энергетическая сборка. 2014 , 85, 638–643. [Google Scholar] [CrossRef]

Фантуччи, С.; Гарбаччо, С .; Лоренцати, А .; Перино, М. Термоэкономический анализ энергетической модернизации зданий с использованием вакуумных изоляционных панелей VIP. Энергетическая сборка. 2019 , 196, 269–279. [Google Scholar] [CrossRef]

Бисвас, К.; Дежарле, А .; Смит, Д.; Леттс, Дж.; Цзян, J.Y.T. Разработка и проверка тепловых характеристик композитных изоляционных плит, содержащих вакуумные изоляционные панели с пенопластовой оболочкой. заявл. Энергия 2018 , 228, 1159–1172. [Google Scholar] [CrossRef]

Лакатос, А.; Ковач, З. Сравнение теплоизоляционных характеристик вакуумных изоляционных панелей с защитными слоями пенополистирола, измеренных различными методами. Энергетическая сборка. 2021 , 236, 110771. [Google Scholar] [CrossRef]

Лакатос, А. Всесторонние исследования теплопроводности, проведенные на непрозрачном изоляционном слое из аэрогеля. Структура материалов. 2017 , 50, 1–12. [Google Scholar]

Берарди, Ю.; Носрати, Р. Х. Долговременная теплопроводность изоляционных материалов, усиленных аэрогелем, в различных лабораторных условиях старения. Энергия 2018 , 147, 1188–1202. [Google Scholar] [CrossRef]

Ихара Т.; Джелле, BP; Гао, Т .; Густавсен, А. Старение гранул аэрогеля, вызванное влагой и солнечным излучением. Энергетическая сборка. 2015 , 103, 238–248. [Google Scholar] [CrossRef]

Лакатос, А.; Чик, А .; Трник, А .; Будай И. Влияние термической обработки на свойства волокнистой аэрогелевой теплоизоляции. Energies 2019 , 12, 2001. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

“> Лакатос, А. Исследование теплоизоляционных характеристик образцов волокнистого аэрогеля в различных гигротермических условиях: лабораторные испытания, завершенные расчетами и теорией. Энергетическая сборка. 2020 , 214, 109902. [Google Scholar] [CrossRef]

Доступно в Интернете: https://www.aerogelszigeteles.hu/termekek (по состоянию на 20 октября 2021 г.).

ИСО 10456:2007. Строительные материалы и изделия — Гидротермические свойства — Табулированные расчетные значения и процедуры определения заявленных и расчетных тепловых значений; ISO: Женева, Швейцария, 2007 г. [Google Scholar]

Barone, G.; Буономано, А .; Форзано, К.; Джузио, Г.Ф.; Паломбо, А. Повышение эффективности морской инфраструктуры с помощью подхода к моделированию энергопотребления зданий на основе BIM: пример из Неаполя, Италия. Энергии 2021 , 14, 4854. [Google Scholar] [CrossRef]

Де Руджеро, М. ; Форестьеро, Г.; Манганелли, Б.; Сальво, Ф. Энергетические характеристики зданий в подходе к сравнению рынков. Здания 2017 , 7, 16. [Google Scholar] [CrossRef]

Уокер, Р.; Павия, С. Тепловые характеристики ряда изоляционных материалов, подходящих для исторических зданий. Строить. Окружающая среда. 2015 , 94 ч. 1, 155–165. [Google Scholar] [CrossRef]

Вакили, К.Г.; Дворачик, К.; Саннер, М.; Сенгеспик, А .; Паронен, М .; Шталь, Т. Энергоэффективная модернизация здания из сборных железобетонных панелей (Plattenbau) в Берлине путем нанесения на его фасады штукатурки на основе аэрогеля. Энергетическая сборка. 2018 , 165, 293–300. [Google Scholar] [CrossRef]

Рисунок 1. ( a ) Оборудование Holometrix lambda 2000; ( b ) Сушильный аппарат Venticell 111.

Рисунок 1. ( a ) Оборудование Holometrix lambda 2000; ( b ) Сушильный аппарат Venticell 111.

Рисунок 2. Испытанная изоляция из аэрогеля Slentex.

Рисунок 2. Испытанная изоляция из аэрогеля Slentex.

Рисунок 3. Эскиз протестированной вакуумной изоляционной панели ( и ); ( b ) поперечное сечение; ( c ) материал сердцевины с фольгой.

Рисунок 3. Эскиз протестированной вакуумной изоляционной панели ( и ); ( b ) поперечное сечение; ( c ) материал сердцевины с фольгой.

Рисунок 4. Историческое здание — средняя школа в Карцаге.

Рисунок 4. Историческое здание — средняя школа в Карцаге.

Рисунок 5. BIM-модель здания.

Рисунок 5. BIM-модель здания.

Таблица 1. Технические параметры испытанных материалов.

Таблица 1. Технические параметры испытанных материалов.

903

05

Slentex	Protected Vacuum Panel
Class A2-s1, d0	Polystyrene and Fume Silica
Entirely mineral-based product	Сэндвич-панель 3 = сердцевина + пленочное покрытие (VIP) с алюминием/алюминием и кромкой из пенополистирола по периметру
Теплопроводность, заявленная производителем: 0,019 Вт/мК	Теплопроводность, заявленная производителем VIP коп : 0,007 Вт/мК, PS: 0,035 Вт/мК
Открытый для диффузии	Полистирол с закрытыми порами
Продается в рулонах	Плиты-брус	Полистирол горючий, силикагель негорючий

Таблица 2. Результаты испытаний на теплопроводность аэрогеля Slentex.

Таблица 2. Результаты испытаний на теплопроводность аэрогеля Slentex.

Measurement Row	Thermal Conductivity (W/mK)	Average Deviance (W/mK)
1	0.021781	0.000197
2	0.021945	0.000033
3	0.022027	0.000049
4	0.0221	0. 000132
5	0.022027	0.000049
Average	0,021978~0,022	0,000046

Таблица 3. Результаты испытаний на теплопроводность вакуумной панели.

Таблица 3. Результаты испытаний на теплопроводность вакуумной панели.

Measurement Row	Thermal Conductivity (W/mK)	Average Deviance (W/mK)
1	0.0206	0.0003
2	0. 0207	0.0002
3	0,0211	0,0001
4	0,0210	0,00005	5	0.0211	0.0001
Average	0.0209~0.021	0.0001

Table 4. Общие коэффициенты теплопередачи.

Таблица 4. Общие коэффициенты теплопередачи.

Case	U-Value (W/M 2 K)
U-VALUE перед Renovation	. 2969696959595969596959596959695969593939399596969593939н.
.Таблица 5 Результаты энергетических расчетов. Таблица 5. Результаты энергетических расчетов. Состояние здания E p Удельное потребление первичной энергии (кВтч/м 2 год) Энергетическая категория Согласно Постановлению 7/2006 в Венгрии0397 Yearly Use of Natural Gas (MWh/year) Savings Compared to the Current State (%) Current 112.87 DD (up-to-date) 391.15 – With Slentex 93. 33 CC (modern) 328.48 16 With VIP 75.46 CC (modern) 273.44 30 Примечание издателя: MDPI сохраняет нейтралитет в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности. © 2021 авторами. Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Что это такое и как это работает? Возможно, вы слышали термин «теплоизоляция» и задавались вопросом, что он означает. Теплоизоляция относится к изоляции чего-либо — от строительных материалов и предметов одежды до водонагревателя, термоса для кофе, кабелей электроприборов или проводки — от передачи тепла. Однако чаще всего речь идет о теплоизоляции строительства и изоляции домов. В строительной отрасли теплоизоляция используется для уменьшения потерь или притока тепла через ограждающие конструкции дома (внешние стены, окна, крыши, фундаменты и т. д.). Адекватная изоляция (и надлежащее регулярное техническое обслуживание) также помогает вашей системе HVAC не работать сверхурочно, поскольку предотвращает утечку воздуха. По сути, изоляция — это то, что удерживает воздух, за который вы платите, нагревая и охлаждая внутри вашего дома, где это необходимо, и температуру матери-природы на открытом воздухе. Выбор надлежащей теплоизоляции дома может оказаться непростой задачей. При проведении исследования вы будете учитывать стоимость материала, насколько эффективным будет тот или иной тип изоляционного материала и сэкономит ли он вам деньги в долгосрочной перспективе. В этом руководстве объясняется, как работает теплоизоляция не только для вашего дома, но и для других важных областей вашей повседневной жизни. Что такое теплоизоляция? Теплоизоляция препятствует передаче тепла (тепловой энергии) между объектами, находящимися в тепловом контакте путем теплопроводности или конвекции, или в диапазоне радиационных воздействий, таких как солнце или огонь. Давайте объясним эти компоненты немного больше. Поскольку теплоизолятор не является хорошим проводником тепла и имеет низкую теплопроводность, теплоизоляция используется в зданиях и производственных процессах для предотвращения тепловых потоков: как потерь тепла при низких температурах, так и притока тепла при высоких температурах. Термин теплоизоляция часто ассоциируется с изоляцией дома или здания. Тем не менее, термин «теплоизоляция» — это просто еще один способ обозначить изоляцию, и он применяется не только к изоляции дома. На самом деле, это проявляется в повседневных сферах нашей жизни. Термоизоляция может применяться к изолированной бутылке, в которой вы храните холодную воду или горячий кофе. Утеплитель также используется для одежды. Например, защитное снаряжение, которое носят пожарные, утеплено, как и теплая зимняя куртка, которая защищает от холода и сохраняет тепло вашего тела рядом с вашей кожей. Детали холодильного оборудования, механические системы и автомобильные двигатели внутреннего сгорания также используют различные типы теплоизоляции. Тепловой поток передается от одного материала к другому путем теплопроводности, конвекции или излучения. Вкратце, теплопроводность — это передача тепла внутри твердых тел или между ними. Конвекция – это когда тепло передается за счет движения жидкости. Излучение — это когда тепло излучается наружу от света или газа, как от солнца или костра. Изоляторы используются для минимизации или предотвращения передачи тепловой энергии любым из этих способов. Теплоизоляция измеряется теплопроводностью, и для изоляции используются материалы с низкой теплопроводностью. Помимо теплопроводности, плотность и теплоемкость также являются важными свойствами изоляционных материалов в зависимости от того, для чего они используются. Какова цель теплоизоляции? Основной целью изоляции является ограничение передачи энергии между внутренней и внешней частью системы. Энергия может относиться к тепловой энергии, лучистой энергии или электрической энергии. Теплоизоляция предназначена для повышения энергоэффективности, защиты от лучистого тепла, а также удержания или блокирования тепловой энергии. Надлежащая изоляция является одним из лучших способов сделать дом более энергоэффективным. Как работает теплоизоляция? Теплоизоляция создает барьер между горячим и холодным объектом. Он уменьшает теплопередачу, либо отражая тепловое излучение, либо уменьшая теплопроводность и конвекцию от одного объекта к другому. Отражающая изоляция и барьеры для излучения снижают приток лучистого тепла. Значение R теплоизоляции показывает, насколько хорошо материал изолирует. Увеличенная толщина изоляции пропорционально увеличит значение R. R-значение измеряет способность вашей изоляции предотвращать проникновение тепла в ваш дом и из него. Более высокое значение R означает лучшие характеристики изоляции. Значения R могут варьироваться от R-1,5 до R-7, а толщина необходимой вам изоляции будет зависеть от того, где вы живете. Например, если вы живете в очень холодном районе, вам, вероятно, потребуется теплоизоляция со значением R не ниже R-49. Для этого вам нужно будет установить не менее семи дюймов изоляции со значением R-7. Какие примеры теплоизоляции? Вы можете найти теплоизоляцию почти во всем в своем доме, от одежды до кофейной кружки, проводки или кабелей на любой электронике, стенах, потолке и окнах. Вот несколько хороших примеров:  Возможно, вы удивитесь, узнав, что воздух является отличным теплоизолятором. Например, когда вы носите толстую куртку, она удерживает воздух между тканью и вашим телом — воздух удерживает тепло вашего тела, а не позволяет ему проходить через куртку во внешний мир. Сухой хлопок — отличный теплоизолятор. Однако, если он намокнет, он станет проводником. Например, вы можете надеть хлопчатобумажные кальсоны и джинсы, чтобы пойти лепить снеговика, и вы чувствуете себя довольно комфортно. Но если вы упадете в снег, а ваши джинсы промокнут от мокрого снега, вы сразу же начнете дрожать. Это связано с тем, что влажный хлопок становится проводником, поэтому нагретый воздух между кожей и джинсами быстро теряется в окружающем холодном воздухе. Ваша любимая кружка для чая может быть керамической. Керамика является хорошим теплоизолятором и сохраняет напиток горячим дольше, чем обычный стакан. Если вы когда-нибудь заглядывали на чердак своего дома, то наверняка замечали, что там толстый слой пушистой изоляции из розового стекловолокна. Стекловолокно очень эффективно в качестве теплоизолятора и может удерживать тепло внутри всего вашего дома. Толстые стеклянные окна могут помочь изолировать ваш дом в жаркий день, удерживая прохладный воздух в помещении и не пропуская жару. Это потому, что хорошо изготовленное стекло может быть хорошим теплоизолятором. Резина — еще один отличный теплоизолятор. Резина защищает от опасности поражения электрическим током, поэтому большинство электрических кабелей заключены в резину. Какие существуют типы теплоизоляции? источник Поскольку существуют различные формы тепловой энергии, необходимы различные типы проводников и изоляторов. Материалы, передающие тепло, являются теплопроводниками. Материалы, препятствующие нагреванию, являются теплоизоляционными. Обычными теплоизоляционными материалами являются шерсть, стекловолокно, минеральная вата, полистирол, полиуретан, гусиное перо, перлит. Эти теплоизоляционные материалы являются очень плохими проводниками тепла и поэтому являются хорошими теплоизоляторами. В рамках данного обсуждения мы поговорим о лучшей теплоизоляции для вашего дома или здания. Перед тем, как выбрать изоляционный материал, подходящий для вашего дома, вы должны рассмотреть несколько вещей, например, R-коэффициент, цену, изоляционные свойства и воздействие на окружающую среду. Некоторые изоляционные материалы используются чаще, чем другие. Вот список из пяти лучших, с которыми вы, вероятно, столкнетесь. Введите свой почтовый индекс и сравните тарифы на электроэнергию Введите свой почтовый индекс и сравните тарифы на электроэнергию Чтобы узнать тарифы для бизнеса, нажмите здесь Стекловолокно  Благодаря своей доступности и эффективности стекловолокно является одним из наиболее часто используемых изоляционных материалов. Стекловолокно дешевле в установке, чем любой другой изоляционный материал на рынке, а его R-значение эквивалентно многим другим. Стекловолокно работает путем вплетения тонких нитей стекла в изоляционный материал. Из-за того, что повсюду вплетены тонкие стеклянные нити, вы должны использовать защитное снаряжение (перчатки, маску, очки и комбинезон), чтобы избежать попадания стеклянного порошка или крошечных осколков в глаза или легкие или раздражения кожи. Негорючее стекловолокно со значениями R от R-2,9 до R-3,8 на дюйм является отличным вариантом для домашней изоляции. Минеральная вата  Минеральная вата относится к нескольким различным типам изоляции, таким как стекловолокно, созданное из переработанного стекла, или каменная вата из базальта. Купить минеральную вату можно в ватах (рулонах) или сыпучим материалом. Большинство минеральных ват не содержат добавок, придающих им огнестойкость. Таким образом, это означает, что они не подходят для условий, включающих сильную жару. Значение R минеральной ваты колеблется от R-2,8 до R-3,5. Полистирол Пенополистирол — это водостойкая термопластичная пена, используемая в жилых и коммерческих зданиях. Обладая превосходными звуко- и термоизоляционными свойствами, он идеально подходит для утепления стен. Полистирол твердый и имеет гладкую поверхность. Существует два типа полистирола: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), который чаще всего называют «пенополистиролом», хотя на самом деле это неверно, поскольку Styrofoam® является товарным знаком. XEPS более высокого класса имеет значение R R-5,5, а EPS имеет значение R-4. Полиуретановая пена  Напыляемая полиуретановая пена (SPF) создается из смеси химических веществ и материалов, которые при контакте расширяются, образуя поверхностный барьер, который не пропускает воздух, изолирует и не пропускает влагу. Легкие, SPF имеют значение R около R-6,3  Целлюлоза  Целлюлоза экологически безопасна, поскольку на 75–85 % состоит из переработанной бумаги (как правило, из старых газет) и выброшенной джинсовой ткани. Остальной материал, из которого состоят целлюлозные изоляционные системы, обычно представляет собой антипирен, такой как сульфат аммония или борная кислота. Компактный и огнестойкий, этот изоляционный материал помогает снизить ущерб от пожара. Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7. Какой тип изоляции наиболее эффективен? Зависит от ситуации. Если вы строите новый дом, наиболее эффективный тип изоляции, вероятно, будет сильно отличаться от того, который вы использовали бы при реконструкции своего старого дома. Тем не менее, пенопласт с закрытыми порами имеет самое высокое значение R среди всех изоляционных материалов, около R-6,2 на дюйм, но может быть дорогим. Как установить теплоизоляцию в моем доме? источник Лучше всего нанять подрядчика, который сделает для вас установку теплоизоляции. Однако, если вы любите делать что-то своими руками или, по крайней мере, хорошо разбираетесь в строительных материалах и домашнем ремонте, вы можете попробовать это сделать сами. При установке домашней изоляции всегда следуйте инструкциям производителя. Прежде чем начать, вам нужно сделать следующее:  Узнайте о местных строительных нормах и правилах. Там, где вы живете, могут быть требования к пароизоляции, и ваш муниципалитет может иметь постановление о требуемом значении R. Проверьте наличие зазоров вокруг сантехники, воздуховодов, электропроводки, подполья, окон и подвалов. Эти участки нужно будет загерметизировать с помощью герметика или пенопластового изоляционного материала. Если вы утепляете чердак, обязательно измерьте площадь между балками. Если вы работаете со своими незавершенными стенами, вам нужно будет провести измерения между стойками. После того, как вы сделаете все необходимые замеры, вы сможете отмерить и отрезать изоляционный материал нужной ширины. Аналогичным образом, если вы изолируете каркасные стены, вам необходимо измерить толщину, чтобы ваш изоляционный материал был достаточно толстым, чтобы заполнить пространство. Некоторые хорошие онлайн-калькуляторы могут помочь вам с оценками, необходимыми для покупки необходимого количества изоляции для вашего помещения. Теплоизоляция: создает уют и безопасность Помогает экономить энергию и быть более экологичным. Это поможет вам сэкономить на счетах за электроэнергию и обеспечит комфорт в помещении. Изоляция также сохраняет ваш суп горячим во время обеденного перерыва и помогает обезопасить местных пожарных. Каждый раз, когда вы отправляете своих детей играть в снежки, вы знаете, что они будут защищены теплоизоляцией их зимнего комбинезона или куртки. От органических материалов до искусственных, теплоизоляция бывает разных форм и веществ, и мы используем ее практически для всего, осознаем мы это или нет. Большую часть времени, когда мы думаем о теплоизоляции, мы думаем об изоляции дома, но, как вы уже поняли, это гораздо больше. Это часть вашей повседневной жизни. Предоставлено вам energysavings.com Все изображения предоставлены по лицензии Adobe Stock. Рекомендуемое изображение: Значение теплоизоляции НАИБОЛЕЕ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ ЭКОНОМИТСЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ  при установке в доме, коммерческом, административном или промышленном здании он создает среду, в которой вы можете жить, работать и отдыхать с комфортом, при этом снижая потребление энергии. Это особенно важно, учитывая наши разнообразные, а иногда и экстремальные погодные условия по всему миру. Жилой дом Изоляция является одним из наиболее важных, экономичных и энергосберегающих строительных материалов в доме. На самом деле, без изоляции некоторые другие энергоэффективные компоненты в доме не будут работать должным образом. Изоляция используется в качестве теплового и акустического решения в стенах, потолках, полах и чердаках дома или каждой части оболочки здания. Благодаря теплоизоляции в вашем доме будет прохладнее летом и теплее зимой. Изоляция в доме экономит энергию и, возможно, является наиболее экономически эффективным способом снижения счетов за электроэнергию. Изоляция снижает шум и повышает качество и комфорт вашего дома. Независимо от того, строите ли вы новый дом, ремонтируете комнату, коттедж, подвал, чердак или весь дом, выберите изоляцию, удобную для установки, которую каждый может сделать безопасно. Коммерческий Системы теплоизоляции широко используются в коммерческих, институциональных и металлических зданиях в качестве решения для снижения скорости передачи тепла через крыши и боковые стены. Изоляция из плит, одеяла и войлока, также установленная на внутренних стенах и внутри них, снижает передачу шума из комнаты в комнату. Изоляция используется в трубопроводах охлажденной воды, воздуховодах ОВКВ и оборудовании для теплового, звукового, конденсационного и технологического контроля. Изоляция экономит энергию и помогает снизить выбросы парниковых газов. Промышленная изоляция Изоляция используется для изоляции воздуховодов и оборудования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, технологических трубопроводов, промышленного оборудования, резервуаров и емкостей на электростанциях, нефтехимических заводах, нефтеперерабатывающих заводах и других промышленных предприятиях. Эти изоляционные системы тщательно разработаны для снижения затрат на энергию, повышения производительности процесса, сокращения выбросов парниковых газов, защиты персонала, контроля образования конденсата, снижения уровня шума и обеспечения максимальной окупаемости инвестиций. ПОЧЕМУ МЫ ИЗОЛИРУЕМ НАШИ ДОМА? Одним из наиболее важных и экономичных энергосберегающих материалов в нашем доме является изоляция. Он незаметно выполняет некоторые замечательные функции, несмотря на то, что большинство из нас никогда его не видели и не знали, что он работает изо дня в день, экономя энергию и обеспечивая нам комфорт. Теплоизоляция сохраняет в наших домах тепло зимой и прохладу летом. На самом деле, это работает настолько хорошо, что многие теперь считают комфорт чем-то само собой разумеющимся. Система изоляции также помогает нагревательному и охлаждающему оборудованию работать лучше и эффективнее. Это делает наши дома тише, обеспечивает более здоровую окружающую среду, а теплоизоляция снижает наши счета за электроэнергию. Снижение затрат на электроэнергию является одной из главных причин, по которой домовладельцы пересматривают изоляцию в своих домах. Независимо от того, строите ли вы новый дом или ремонтируете существующий, выбор системы изоляции требует серьезного внимания. Добавление изоляции может обеспечить вам пожизненную экономию энергии, повышая энергоэффективность и комфорт в вашем доме. ГДЕ НУЖНО ИЗОЛИРОВАТЬ? Обычно изоляция устанавливается между элементами каркаса дома. Стены, потолки, полы по периметру, подвалы, чердаки и даже внутренние помещения дома. Наружные стены. Иногда упускают из виду участки стен между жилыми помещениями и неотапливаемыми гаражами или кладовыми, мансардные стены и части стен над потолками соседних нижних секций двухуровневых домов. Потолки с холодными помещениями над ними, включая мансардные потолки. Коленные стены чердачных помещений отделаны жилыми помещениями. Наклонные стены и потолки чердачных помещений, отделанные под жилые помещения. Периметры плит на уровне грунта. Этажи над вентилируемыми подпольями. Изоляция также может быть размещена на полу и стенах подполья. Полы над неотапливаемыми или открытыми помещениями, такими как гаражи или веранды. Полы над неотапливаемым подвалом. Консольные части полов. Стены подвала. Ленточные или поперечные балки, секции стен на уровне пола. Внутренние стены, потолки и полы, где требуется звукоизоляция. ВЫБОР ПРАВИЛЬНОЙ ИЗОЛЯЦИИ Хотя некоторые изоляционные материалы лучше подходят для самостоятельной сборки, обычно рекомендуется, чтобы работы по изоляции выполнял профессиональный или сертифицированный подрядчик по теплоизоляции. Однако, как потребитель, вы должны быть проинформированы о доступных типах изоляции, их номинальных тепловых характеристиках, простоте их применения, влиянии установки на вашу семью во время выполнения работы и, конечно же, об их ценности. Вы также должны учитывать общий срок службы изоляции, ее экологические характеристики и любые соображения, связанные с безопасностью. Минеральная вата Минеральная вата Минеральная вата покрывает довольно много типов изоляции. Это может относиться либо к стеклянной вате, которая представляет собой стекловолокно, изготовленное из переработанного стекла, либо к минеральной вате, которая представляет собой тип изоляции, изготовленный из базальта. Минеральную вату можно приобрести в виде ваты или в виде сыпучего материала. Большая часть минеральной ваты не имеет добавок, делающих ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары. Минеральная вата имеет значение R от R-2,8 до R-3,5. Стекловолокно Стекловолокно — очень популярный изоляционный материал. Одним из основных его преимуществ является стоимость. Изоляция из стекловолокна имеет более низкую стоимость установки, чем многие другие типы изоляционных материалов, и при эквивалентных характеристиках R-Value (т. Е. Тепловое сопротивление) она, как правило, является наиболее экономичным вариантом по сравнению с системами изоляции из целлюлозы или напыляемой пены. Из-за того, как это сделано, стекловолокно эффективно вплетает тонкие нити стекла в изоляционный материал и может минимизировать теплопередачу. При установке стеклопластика важно носить необходимое защитное снаряжение, так как образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла, которые потенциально могут нанести вред глазам, легким и коже. Стекловолокно является превосходным негорючим изоляционным материалом со значениями R от R-2,9.до Р-3,8 за дюйм. Стекловолокно Полистирол   Полистирол — водостойкая термопластичная пена, которая является превосходным звуко- и термоизоляционным материалом. Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол. Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS – R-4. Полистирольная изоляция имеет уникально гладкую поверхность, которой не обладает ни один другой тип изоляции. Его используют как в жилых, так и в коммерческих помещениях. Изоляция из полистирола очень жесткая, в отличие от своих более пушистых собратьев. Обычно пена создается или разрезается на блоки, идеально подходящие для изоляции стен. Полистирол Целлюлоза Целлюлоза — очень экологически чистый вид изоляции. Он на 75-85% состоит из переработанного бумажного волокна, обычно из бывших в употреблении газетной бумаги. Остальные 15% составляют антипирены, такие как борная кислота или сульфат аммония. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода. Без кислорода внутри материала это помогает свести к минимуму ущерб, который может нанести пожар. Таким образом, целлюлоза, возможно, является не только одной из самых экологически чистых форм изоляции, но также и одной из самых огнестойких форм изоляции. Целлюлоза имеет значение R между R-3,1 и R-3,7. Целлюлоза Полиуретановая пена Спрей-полиуретановая пена (SPF) производится путем смешивания и взаимодействия химических веществ с образованием пены. Смешиваемые и реагирующие материалы реагируют очень быстро, расширяясь при контакте с образованием пены, которая изолирует, герметизирует воздух и создает барьер для влаги. Они относительно легкие, весят примерно два фунта на кубический фут и имеют значение R примерно R-6,3 на дюйм толщины. УСТОЙЧИВОСТЬ Сегодня спецификаторы искусственной среды находятся под растущим давлением; быть более экологичным, создавать среду с низким содержанием углерода и двигаться в направлении большей устойчивости. Крупные производители изоляционных материалов приняли важные меры, чтобы: Уменьшить зависимость от сырья. Переработка до и после производства. Уменьшите количество упаковки и убедитесь, что ее можно перерабатывать. Сокращение энергопотребления в производстве и на транспорте. Политика нулевых отходов на полигонах. Производители позиционируют свою продукцию как «экологически безопасную», исходя из того, что их изоляционные изделия будут экономить гораздо больше энергии/углерода в течение срока службы установки, чем затраты на их производство. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Изоляционные материалы зависят от присущего им молекулярного состава, чтобы свести к минимуму три формы теплопередачи – излучение, теплопроводность и конвекцию. Наибольшие теплопотери здания связаны с движением воздуха. Любое движущееся тело воздуха отбирает тепло у объекта или поверхности, над которой оно проходит. Потери тепла пропорциональны скорости движущегося воздуха, количеству присутствующей воды и разности температур между источником тепла и воздухом. Чем быстрее движется воздух над источником тепла, тем быстрее происходит теплопередача. Присутствие капель воды будет действовать как ускорение этого процесса, хотя обычно необходимо контролировать насыщение водяным паром, чтобы избежать проблем, вызванных конденсацией. Конденсацию можно в значительной степени контролировать, обеспечивая содержание водяного пара в воздухе в теплой внутренней среде. Пароизоляционные слои на теплой стороне изоляции, эффективно герметизирующие оболочку для перемещения воздуха между теплыми и холодными зонами, являются теоретическим решением. Современная технология материалов и тщательно контролируемое качество изготовления при сборке этих материалов могут обеспечить почти нулевую утечку воздуха через изолированную оболочку, и действительно, дизайн пассивных материалов зависит от этого, в то время как использование контролируемой вентиляции для удаления загрязненного воздуха, принципы проектирования, которые зависят от качества изготовления чтобы добиться успеха. Основная цель ячеистой конструкции специальных изоляционных материалов состоит в том, чтобы предотвратить движение газов внутри матрицы изоляционного сердечника, при этом также будут снижены потери тепла, связанные с этим движением. Несмотря на то, что изоляционные материалы с открытыми порами, такие как шерсть, допускают гораздо большую миграцию воздуха через них, что ограничивает их эксплуатационные характеристики, их гибкая конструкция дает гораздо большее преимущество с точки зрения контроля качества при монтаже. Из-за природы материала соединение дает результат, очень похожий на сам материал. Принимая во внимание, что изделия из жесткого картона несут обременительную надбавку за установку для достижения стандартов точности соединения, установленных производителем в «лабораторных испытаниях». Изоляционные материалы с более плотным самодостаточным ячеистым составом будут обеспечивать более низкую теплопроводность (значение λ) и, следовательно, более высокое удельное тепловое сопротивление (значение R), чтобы превзойти материалы с «открытыми ячейками», которые полагаются на поддержание сухости воздуха в их ядрах для максимальной производительности. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт