Теплопроводность пенопласта и кирпича: Теплопроводность кирпича и пенопласта: сравнение

Теплопроводность кирпича и пенопласта: сравнение

Сколько заменяет кирпича Пеноплекс? Последнее — это не название строительного материала. Так звучит один из самых популярных брендов, выпускающих полимерные теплоизоляционные плиты. Здесь имеется в виду пенополистирол экструдированный, один из лучших утеплителей, существующих на данный момент. Стоит разобраться, в каком отношении его можно сравнивать с кирпичом.

Преимущества пеноплекса.

Уточнение терминов

Прежде всего нужно понять, в какой степени пенополистирол может заменить кирпичную кладку. Это абсолютно разные строительные материалы.

Учитывая, что оба материала принимают участие в устройстве наружных стен зданий, между ними уместно только одно сравнение — по теплопроводности. Именно эта характеристика имеется в виду при постановке вопроса, но его нужно правильно переформулировать: какая толщина Пеноплекса и кирпича создаст одинаковое термическое сопротивление. По остальным характеристикам сравнение не в пользу полимера.

Показатели теплопроводности

Виды и назначение пеноплекса.

Способность сопротивляться прохождению потока тепловой энергии характеризуется коэффициентом теплопроводности λ, выражаемом в единицах Вт/м²°C. Как правило, продавцы различных утеплителей предоставляют значение этого коэффициента для изделий в сухом состоянии. В то же время нормативные документы предписывают вести расчет по реальным эксплуатационным показателям, значения которых не настолько впечатляющие.

Рассматриваемые материалы выпускаются нескольких разновидностей. Кирпич изготавливается из разных материалов и по различным технологиям. Марки экструзионного пенополистирола отличаются по плотности, что влияет на его теплопроводность. Эксплуатационные тепловые показатели для изделий разных видов выглядят так:

• кладка из кирпича керамического полнотелого, λ=0,7 Вт/м²°C;
• то же, из силикатного, λ=0,76 Вт/м²°C;
• кирпичная кладка из керамических пустотелых изделий плотностью 1000 кг/м ³, λ=0,47 Вт/м²°C.

График видов теплоизоляционных материалов.

В перечне приведены значения для готовой кирпичной кладки, возведенной на цементно-песчаном растворе. На других типах растворов показатели будут немного отличаться. Характеристики экструзионного пенополистирола различной плотности разительно отличаются в меньшую сторону:

• Пеноплекс плотностью 30 кг/м³, λ=0,037 Вт/м²°C;
• то же, плотностью 50 кг/м³, λ=0,038 Вт/м²°C.

Заметно, насколько теплопроводность полимерного утеплителя меньше, нежели у кирпичной стены. Но эти цифры абстрактны и потому для обычного человека малопонятны. Чтобы разобраться в ситуации, надо привести все показатели к одному понятию — толщине. Для этого необходимо определить еще одну характеристику — сопротивление теплопередаче R, выражаемой в единицах м

2°C/Вт.

Расчет толщины

Сопротивление теплопередаче R привязано к толщине строительной конструкции, а его минимальная величина, установленная нормативными документами, изменяется в зависимости от климатических условий в регионе. Например, в южных районах Российской Федерации стены жилых зданий должны обладать сопротивлением передаче тепла не ниже 2,1 м²°C/Вт. Эту величину предлагается взять за основу и просчитать, сколько кирпича и Пеноплекса понадобится для ее соблюдения. Минимальный показатель рассчитывается по формуле:

Схема утепления.

δ=Rxλ, где:

• δ — значение толщины стеновой конструкции, м;
• λ — теплопроводность материала, из которого построена стена, Вт/м²°C.
• R — сопротивление теплопередаче, в примере оно равняется 2,1 м²°C/Вт.

Если взять коэффициент теплопроводности обычной кирпичной кладки λ=0,7 Вт/м

2°C, то в южных районах РФ толщина стен из керамического изделия должна составлять: δ=2,1х0,7=1,47 м.

Та же стена, но сделанная из Пеноплекса плотностью 30 кг/м³, будет иметь толщину: δ=2,1х0,037=0,077 м, или 77 мм.

Разница между материалами составит 1,47/0,077=19. Во столько раз кирпичная кладка должна быть толще слоя пенополистирола, чтобы выйти на один и тот же показатель тепловой изоляции здания. Полная картина, показывающая сравнение разных видов кирпичных стен и полимерных утеплителей, отражена в таблице:

Материал конструкции	Кладка из красного полнотелого кирпича	Конструкция из белого изделия	Стенка из красного пустотелого изделия	Пеноплекс плотностью 30 кг/м3	Пеноплекс плотностью 50 кг/м3
Толщина, соответствующая термическому сопротивлению 2,1 м 2°C/Вт	1,47 м	1,6 м	0,99 м	77 мм	80 мм

Теперь в таблице наглядно показано, насколько отличается кирпичная стена от экструдированного пенополистирола по теплопроводности в худшую сторону.

Нетрудно сделать вывод, что для соблюдения строительных норм по энергосбережению эти материалы необходимо скомбинировать, существовать по отдельности в виде стеновой конструкции они не могут.

Кирпичу не хватает теплоизоляционных свойств, а Пеноплексу — несущей способности. Вместе они дадут прекрасный результат: кладку в 1,5 полых изделия достаточно утеплить листами пенополистирола 50 мм, а общее сечение ограждения выйдет всего 0,43 м.

Теплопроводность пенопласта, сравнение с Пеноплексом, цена листов разных марок

Эффективность – первое, что мы ищем, выбирая утеплитель. Разнообразные материалы изначально оцениваются именно по этому критерию, и только потом в дело вступают другие характеристики, особенность монтажа и стоимость. Сегодня мы рассмотрим теплопроводность пенопласта как самого доступного по цене и потому востребованного, а также сравним его с иными видами изоляции.

Оглавление:

1. Что такое теплопроводность?
2. Характеристики пенопласта разных марок
3. Сравнение с другими материалами и расценки

Определение

Теплопроводность – величина, обозначающая количество тепла (энергии), проходящего за час сквозь 1 м любого тела при определенной разнице температур с одной и другой его стороны. Она измеряется и рассчитывается для нескольких исходных условий эксплуатации:

• При 25±5 °С – это стандартный показатель, закрепленный в ГОСТах и СНиП.
• «А» – так обозначается сухой и нормальный режим влажности в помещениях.
• «Б» – в эту категорию относят все прочие условия.

Собственно теплопроводность гранул пенопласта, спрессованных в легкую плиту, не так важна сама по себе, как в связке с толщиной утеплителя. Ведь основная цель – добиться оптимального уровня сопротивления всех слоев стены в соответствии с требованиями для конкретного региона. Для получения первоначальных цифр достаточно будет воспользоваться самой простой формулой: R = p÷k.

• Сопротивление теплопередаче R можно найти в специальных таблицах СНиП 23-02-2003, к примеру, для Москвы принимают 3,16 м·°С/Вт. И если основная стена по своим характеристикам недотягивает до этого значения, разницу должен перекрыть именно утеплитель (минвата или тот же пенопласт).
• Показатель р – обозначает искомую толщину изолирующего слоя, выраженную в метрах.
• Коэффициент k – как раз и дает представление о проводимости тел, на которую мы ориентируемся при выборе.

Теплопроводность самого материала проверяют с помощью нагрева одной стороны листа и измерения количества энергии, переданной методом кондукции на противоположную поверхность в единицу времени.

Из приведенной упрощенной формулы можно заключить, что чем тоньше лист утеплителя, тем меньшей эффективностью он обладает. Но кроме обычных геометрических параметров на конечный результат оказывает влияние и плотность пенопласта, хоть и незначительно – всего в пределах 1-5 тысячных долей. Для сравнения возьмем две близкие по марке плиты:

• ПСБ-С 25 проводит 0,039 Вт/м·°С.
• ПСБ-С 35 при большей плотности – 0,037 Вт/м·°С.

А вот с изменением толщины разница становится куда более заметной. К примеру, у самых тонких листов в 40 мм при плотности 25 кг/м³ показатель теплопроводности может составлять 0,136 Вт/м·°С, а 100 мм того же пенополистирола пропускают всего 0,035 Вт/м·°С.

Зависимость нелинейная, что связано с особенностью кондуктивной передачи. Но поскольку коэффициент высчитывается в единицу времени, а плотность материала остается неизменной, разница температур с внешней поверхностью при «продвижении» энергии сквозь плиту становится все меньше. И если толщина пенополистирола оказывается значительной, тепло просто не успевает передаться обратной стороне, что, в общем-то, и требуется от хорошей изоляции.

Сравнение с другими материалами

Средняя теплопроводность ПСБ лежит в пределах 0,037-0,043 Вт/м·°С, на него и будем ориентироваться. Здесь пенопласт в сравнении с минватой из базальтовых волокон, кажется, выигрывает незначительно – у нее примерно те же показатели. Правда, при вдвое большей толщине (95-100 мм против 50 мм у полистирола). Также принято сопоставлять проводимость утеплителей с различными стройматериалами, необходимыми для возведения стен. Хотя это и не слишком корректно, но весьма наглядно:

1. Красный керамический кирпич имеет коэффициент теплопередачи 0,7 Вт/м·°С (в 16-19 раз больше, чем у пенопласта). Проще говоря, чтобы заменить 50 мм утеплителя понадобится кладка толщиной около 80-85 см. Силикатного и вовсе нужно не меньше метра.

2. Массив дерева в сравнении с кирпичом в этом плане получше – здесь всего 0,12 Вт/м·°С, то есть втрое выше, чем у пенополистирола. В зависимости от качества леса и способа возведения стен, эквивалентом ПСБ толщиной 5 см может стать сруб шириной до 23 см.

Куда логичнее сравнивать стиролы не с минватой, кирпичом или деревом, а рассматривать более близкие материалы – пенопласт и Пеноплекс. Оба они относятся к вспененным полистиролам и даже изготавливаются из одних и тех же гранул. Вот только разница в технологии их «склеивания» дает неожиданные результаты. Причина в том, что шарики стирола для производства Пеноплекса с введением порообразователей одновременно обрабатываются давлением и высокой температурой. В итоге пластичная масса приобретает большую однородность и прочность, а пузырьки воздуха равномерно распределяются в теле плиты. Пенопласт же просто обдается паром в форме, как поп-корн, поэтому связи между вспученными гранулами оказываются слабее.

Как следствие, теплопроводность Пеноплекса – экструдированного «родственника» ПСБ – тоже заметно улучшается. Она соответствует показателям 0,028-0,034 Вт/м·°С, то есть 30 мм хватит, чтобы заменить 40 мм пенопласта. Однако сложность производства увеличивает и стоимость ЭППС, так что на экономию рассчитывать не стоит. Кстати, здесь есть один любопытный нюанс: обычно экструдированный пенополистирол немного теряет в эффективности при увеличении плотности. Но при введении в состав Пеноплекса графита эта зависимость практически исчезает.

Впрочем, если вопрос высокой прочности на повестке дня не стоит, и вам нужен просто хороший утеплитель, проще и дешевле действительно купить пенопласт. В сравнении с такими материалами, как минвата, дерево и керамический кирпич, он безусловно хорош. Главное – не использовать его на пожароопасных объектах и всегда стараться выполнять теплоизоляцию снаружи зданий.

Цены на листы пенопласта 1000х1000 мм (рубли):

Толщина листа, мм	ПСБ-С 15	ПСБ-С 25	ПСБ-С 35	ПСБ-С 50
20	37	61	82	124
30	55	95	123	185
40	73	122	164	247
50	91	152	205	308
70	127	213	264	431
80	145	243	328	493
100	181	304	409	616

Какова теплопроводность полиуретана?

Теплопроводность — это физическое свойство, проявляющееся в любом материале, включая полиуретан, и оно измеряет способность теплопроводности через него или, другими словами, перенос тепловой энергии через тело. Это движение энергии производится за счет разности температур , поскольку согласно второму закону термодинамики тепло всегда течет в направлении самой низкой температуры.

При теплоизоляции здания  важно знать теплопроводность используемых материалов, поскольку от этого будет зависеть его энергоэффективность и тепловой комфорт . Например, металлы имеют более высокую теплопроводность, чем древесина, но изоляционные материалы, такие как стекловолокно или полиуретан, имеют более низкую теплопроводность.

 

Поведение теплоизоляции является ключом к достижению целей Европейского Союза по энергосбережению на 2020 год . Как в одноэтажных, так и в многоэтажных зданиях материалы, используемые в ограждении, определяют потребление энергии. Следовательно, если мы хотим, чтобы повысило энергоэффективность зданий , одним из физических свойств, которые будут определять, является ли материал хорошей теплоизоляцией или нет, является теплопроводность.

Если сравнить теплопроводность основных материалов , используемых в конструкции , можно проверить, как, в зависимости от выбора материалов, уровень теплопроводности будет напрямую влиять на теплоизоляция дома .

Например, традиционные материалы, такие как кирпич, древесная щепа или бетон, имеют более высокий уровень теплопроводности, чем изоляционные материалы, такие как полиуретан или полистирол.

Материал	Теплопроводность
Кирпич	0,49-0,87 Вт/мК
Бетонный блок	0-35-0,79 Вт/мК
Пенополистирол	0,031–0,050 Вт/мК
Экструдированный полистирол	0,029-0,033 Вт/мК
Полиуретановые системы	0,022-0,028 Вт/мК
Минеральная вата	0,031-0,045 Вт/мК
Вспученный перлит	0,040-0,060 Вт/мК
Древесная щепа	0,038-0,107 Вт/мК

 

Теплопроводность полиуретана

Полиуретановые системы являются одним из материалов на рынке, обеспечивающих наилучшую теплоизоляцию при минимальной толщине . Такая характеристика возможна благодаря низкой теплопроводности полиуретана, так как, хотя различия в уровне теплопроводности между пенополистиролом (экструдированным и вспененным), минеральной ватой и полиуретановыми системами составляют лишь десятые доли бумаги, при применении в работе, такие десятичные знаки могут означать разницу в толщине на 3-4 см, чем для достижения той же энергетической эффективности оболочки.

Кроме того, полиуретановые системы (впрыскиваемые, напыляемые или пластинчатые) являются оптимальным решением для теплоизоляции зданий. Помимо низкой теплопроводности, они также обеспечивают хорошую герметизацию оболочки, предотвращая просачивание воздуха и токи, возникающие в ее пустых пространствах. Это важно, поскольку, если бы эти токи не уменьшались, теплопроводность полиуретана перестала бы быть столь эффективной.

 

Microsoft Word – 02Revised.doc

%PDF-1.6 % 1 0 объект >>>]/OFF[]/Порядок[]/RBGroups[]>>/OCG[6 0 R 7 0 R]>>/Страницы 3 0 R/Тип/Каталог>> эндообъект 5 0 объект >/Шрифт>>>/Поля[]>> эндообъект 2 0 объект >поток 2017-01-18T15:01:27+01:002017-01-18T15:01:27+01:002017-01-18T15:01:27+01:00PScript5.