Утепление пола керамзитом: технология и этапы работ
В настоящее время идеальным решением вопроса потерь тепла через поверхность пола для частного дома является утепление пола керамзитом. Те, кто стремятся сделать все своими руками, подвигнуты желанием не только сэкономить, но также сделать для себя качественную и добротную работу. Этот способ утепления выгодно отличается от других долговечностью, адекватной стоимостью, высокой способностью керамзита удерживать тепло.
Технология утепления
Выбирая керамзит, нужно учитывать, что при эксплуатации на него действуют довольно большие нагрузки, поэтому минимальная толщина слоя должна составлять 100-150 мм. Рекомендуется использовать одновременно различные фракции материала размером от 5 до 22 миллиметров. Это обеспечит высокое сцепление с бетоном, а также лучшее расклинивание.
Конструкция пола будет тем прочнее, чем больше поднимется пол в процессе утепления. Этот размер, однако, не должен быть в ущерб внешнему виду.
Далее выставляются маяки. С их помощью все работы проводятся быстрее и, кроме того, они дают минимальную погрешность уклона. Используя уровень, первый маяк устанавливают на некотором расстоянии от стены на слой плотного раствора. Второй маяк устанавливают таким же образом у противоположной стены. Высоту уклона можно отрегулировать, укладывая на них рейку (использование уровня обязательно). Следующие маяки устанавливают на расстоянии, равном ширине правила.
После того как маяки были укреплены в растворе, можно приступать к засыпке. При утеплении пола керамзитом под цементную стяжку материал используется и как подсыпка, и как наполнитель для самой стяжки. Вместе с керамзитом следует использовать только цементную смесь высокого качества. Армирующая металлическая сетка придаст стяжке дополнительную прочность.
После засыпки всего материала, его заливают жидким цементным раствором. Это делают для того, чтобы слой керамзита «схватился» и во время заливки бетоном не разъезжался в стороны.
Заливку начинают делать от стены, расположенной с противоположной стороны к входу в помещение. Готовый раствор распределяют по высоте установленных маяков. Поверх керамзита лучше всего укладывать деревянное напольное покрытие.
Кроме таких достоинств, как привлекательная стоимость и долговечность, керамзит является еще и экологически чистым материалом, а это качество очень важно для современных строительных материалов.
Утепление стен керамзитом
При выборе утеплителя стен стоит обратить внимание на такой материал как керамзит. Утепление стен керамзитом — это эффективно, экологично и недорого. Этот вид утеплителя являет собой природный материал, что является несомненным преимуществом, так как не наносит вреда здоровью, не выделяет токсических соединений.
Керамзит делят на 3 вида в зависимости от фракций:
1. Песок (до 5 мм).
2. Гравий (до 40 мм).
3.Щебень (гравий мелко дробленный).
Песок используют в качестве заполнителя в бетонных и цементных растворах, а гравий и щебень в свою очередь — в виде теплоизоляционного материала для стен, пола, перекрытий. Также, керамзит в зависимости от плотности на кубический метр, имеет марки, от М250 до М800. Чем плотность ниже, тем выше показатели теплоизоляции. Прочность определяется по марке от П15 до П400.
Утепление стен керамзитом. Применение материала.

Для получения максимального эффекта от утепления стен керамзитом, необходимо знать методы его использования. В большинстве случаев его применяют в виде изолятора в образуемых полостях кладки или в конструкции стен из трех слоев.
Внутренний слой представляет собой несущую стену, выполненную из керамзит-бетонных блоков толщиной не меньше 40 см.
Следующий слой — это смесь керамзита и цемента в соотношении 10 к 1. Толщина этого слоя примерно 10 см.
Третий слой выполняет защитную функцию и делается из кладки декоративного кирпича, либо обивается древесиной.
Различают три основных технологии утепления стен керамзитом.
Так называемая колодцевая кладка. Представляет собой две осевых стены, по высоте которых делается перевязка осевых рядов с помощью поперечных перемычек. В образовавшиеся полости засыпается керамзит. Шагом в 30-40 см высоты, керамзит необходимо утрамбовать и залить раствором цементного молока.
Утепление закладной кладки происходит путем засыпания керамзита между осевыми стенами, связанными арматурой. При кладке с горизонтальными диафрагмами, изготавливают две осевых стенки, наружная толщиной в пол кирпича, внутренняя — в кирпич. В укладку каждого пятого ряда засыпают керамзит, утрамбовывают и заливают цементным молоком, затем кладут трехрядные кирпичные диафрагмы (перекрытия). Наружную кладку выполняют облицовочным либо силикатным кирпичом.
Преимущества и недостатки утепления стен керамзитом
Преимущества этого утеплителя заключаются в следующем:
- невысокая цена;
- экологически чистый материал;
- прекрасные звуко-теплоизоляционные свойства за счет пористости;
- устойчив к перепадам температуры;
- минимальная нагрузка на фундамент;
- длительный срок эксплуатации — не менее 50 лет;
- относительная простота в использовании, не требующая специального оборудования.
К недостаткам можно отнести то, что керамзит достаточно хорошо впитывает влагу и до полного высыхания теряет свои теплоизоляционные качества. Также следует учесть, что при укладке керамзит нужно уплотнять, для получения максимальных теплоизоляционных характеристик, но так как этот материал хрупкий, неправильная трамбовка и уплотнение может разрушить гранулы.
Несмотря на свою невысокую стоимость, керамзит является прекрасным утеплителем, имея достаточно высокие термоизоляционные показатели. Благодаря высокой паропроницаемости, в доме сохраняется оптимальный уровень влажности, который исключает возможность роста плесени и грибов.
Этот материл прекрасно подойдет для утепления и строительства энергоэффективных и экологичных домов.
© 2014-2015 Granitresurs
Утепление керамзитом
Для тепла и создания комфорта в доме его надо утеплить. Керамзит как утеплитель станет, пожалуй, лучшим вариантом для устройства полов, перекрытий и кровли в частном доме. Приемлемая цена, хорошие эксплуатационные свойства и возможность выполнить все работы самостоятельно – причина популярности материала.
Керамзит представляет собой гранулы небольшого веса за счет мелких пор, которые получаются в результате обжига глины. Это экологичный материал, имеющий хорошие технические показатели по тепло- и шумоизоляции, морозоустойчивости, огнестойкости, прочности, долговечности.
Производство керамзита происходит в несколько этапов:
Исходное сырье – легкоплавкая глина – загружается в тепловую камеру, где размягчается до тестообразной структуры.
Далее происходит быстрый нагрев материала (при температуре 1000-1300 С), что приводит к «вскипанию» сырья. «Вспучивание» влечет за собой образование пустот в сырье, которое, застывая, образует пористые гранулы — фракции керамзита.
Если технология производства соблюдается полностью, на выходе получается совершенно новый экологичный теплоизоляционный материал (его теплоизоляционные свойства тем лучше, чем большее количество пор образуется в гранулах).
Поверхность материала будет плавиться под воздействием высокой температуры – так образуется герметичная оболочка, которая обладает высокой прочностью и износоустойчивостью, а также устойчивостью к механическим повреждениям.
Преимущества керамзита
– Хорошая теплопроводность – марка 500 имеет показатель коэффициента теплопроводности 0,12-0,15 Вт/м*К
– Вес – всего от 250 кг/м3 против 2500 кг/м3 бетона
– С его помощью эксплуатационный срок деревянных полов продлевается до 50 лет
– Устойчивость к химически агрессивным средам и разным температурным режимам эксплуатации
– Экологичность
– Сравнительно невысокая стоимость
– Возможность выполнить теплоизоляцию самостоятельно.
– Возможность применять в различных комбинациях и конструкциях – под стяжку, по лагам, в виде насыпной подушки.
Набор особенностей таких изоляторов будет меняться в зависимости от того, какая фракция керамзита применялась для засыпки. От величины гранул зависит количество воздуха, содержащегося в них, и способность блокировать выход тепла и попадание холода. Частички должны быть примерно одной формы и диаметра. Поэтому важна фракция смеси. В этой характеристике кроется один из минусов подобного утепления, помимо других недостатков.
Недостатки
– Толщина слоя керамзита, необходимая для нормального утепления пола. Он обладает в два раза большей, чем у минваты, проводимостью тепла и габариты подушки придется также увеличить минимум в два раза. Как правило, необходимо 20-30 см изолятора.
– Неустойчивость к влаге – в сырых помещениях стены из керамзита будут неэффективными. В этом случае рекомендуется использовать гидроизоляционную пленку либо не использовать керамзит вообще.
– Для получения существенного эффекта звукоизоляции нужна толщина слоя более 50 см.
Где применяют керамзит
При устройстве пола. Керамзит как утеплитель пола является практически идеальным материалом. В зависимости от того, какого типа основание пола, подбирают способы утепления керамзитом.
Для железобетонных перекрытий на плиту кладется пароизоляционный материал (подойдет обычная толстая пленка), выполняющий защиту материала от влаги, затем на пленку насыпается/наливается керамзитобетонный раствор. Благодаря сочетанию керамзита с бетонной смесью, можно снизить коэффициент теплопроводности пола, что, в свою очередь, означает повышение теплоизоляционных качеств утепленного пола.
Если в доме устроены деревянные полы, на деревянное перекрытие настилается пароизоляционная пленка, на пленку насыпается сухой керамзит, сверху слой керамзита накрывается половыми досками.
При устройстве фундамента. В этом случае утепление можно выполнять и внешне, и внутренне. При утеплении фундамента извне следует заполнять полое пространство под отмосткой с улицы. Если утепляется внутренняя сторона, нужно заполнять пустоту под перекрытием первого этажа. Действуя таким способом, можно уменьшить глубину закладки фундамента, тем самым повышая тепловые характеристики своего пола. При этом следует помнить, что керамзит нужно защищать от влаги хорошей гидроизоляцией.
При устройстве стен. Самым легким способом является утепление керамзитом вновь возводимых стен – использование метода трехслойной кладки: несущий слой состоит из керамзитобетонных блоков (толщина 20-40 см), основной слой – капсимет (раствор из цементного молока и керамзита), третий слой – защитный, для которого используются панельные плиты и кирпич для облицовки, и даже древесина.
При устройстве кровли и чердачных помещений. При желании превратить чердак в теплую мансарду, для утепления можно использовать керамзит – небольшой вес является очень важным показателем при устройстве чердака, а также существенно влияет на нагрузку фундамента. На основание пола чердака стелется гидроизоляционный материал, на который впоследствии засыпается керамзит.
При устройстве кровли сначала подготавливается пустотное пространство (пустота получается при сооружении внутренней и внешней обрешетки), на обрешетки настилается пароизоляционная пленка, пустоту которой заполняют керамзитом.
Засыпку керамзита необходимо производить только на слой пароизоляции (берется обычная толстая полиэтиленовая пленка), который укладывается с небольшим нахлестом. Величина нахлеста должна соответствовать высоте засыпки.
Для утепления потолка керамзитом можно использовать керамзит двух разных фракций – так получится более плотная засыпка, которая послужит более надежным теплоизоляционным материалом.
Перед укладкой цементного раствора желательно «пролить» слой керамзита цементным молочком. Так фракции быстрее «схватятся», и созревание бетона может пойти гораздо быстрее.
По «керамзитному» полу можно будет ходить уже через неделю, хотя марочная прочность достигается материалом в течение месяца. А проверить, «созрел» ли бетон, можно довольно простым способом – опустить стеклянную банку на пол донышком вверх. Если внутренние стенки банки запотевают, значит, бетон еще не созрел.
Утепление и стяжка пола с керамзитом
01.08.2013 23:42Основное и самое главное назначение керамзита – это утепление различных поверхностей, поскольку он является отличным утеплителем, и это доказано: теплоизоляция у керамзита в 3 раза выше, чем у дерева. Именно поэтому утепление и стяжка пола керамзитом стало таким популярным за последние несколько десятилетий.
Преимущества керамзита для утепления пола
- Высокая теплоизоляция
- Низкая стоимость
- Устойчивость к перепадам температур
- Шумоизолирующие свойства
- Экологическая чистота, так как в основе керамзита лежит натуральная глина
- Керамзит не привлекателен для грызунов
По сравнению с другими способами утепления пола достаточно сказать, что слой керамзита в 10 см будет держать тепло так же, как кирпичная кладка или деревянная доска толщиной в 25 см.
Утепление стен керамзитом встречается реже, чем утепление пола, но только потому, что это более трудоемкий процесс. Как материал для утепления стен керамзит является лучшим и идеально подходящим материалом!
Технология стяжки, утепления пола керамзитом
Для утепления пола керамзитом не требуется каких-то особенных строительных навыков, и утеплить пол может практически каждый человек самостоятельно. Но, что бы результат утепления был правильным, необходимо соблюдать определенную последовательность действий. В противном случае использованный для утепления пола керамзит станет просто бесполезным материалом.
- Подготовить пол. Для этого необходимо снять все старые напольные покрытия, включая линолеум. У деревянного пола демонтируется весь крепеж.
- Сформировать песчаную подушку. Заказать доставку строительного песка можно в нашей компании. Слой песка в 10 см тщательно утрамбовать.
- Сделать гидроизоляцию. Для сооружения гидроизоляции можно использовать полиэтиленовую пленку.
Керамзит следует укладывать слоем толщиной не менее 15 см, поскольку только в этом случае теплоизоляционные свойства керамзита проявятся в полной мере. Утепление пола керамзитом напоминает слоеный пирог. Очень важно правильно определить высоту утепляющего слоя, а для этого нужно выявить самую низкую точку помещения. Желательно для этого использовать лазерный уровень. Если Вы затрудняетесь определить толщину слоя, обратитесь к специалистам!
- Расставить маячки. Это делается после того, как определен уровень высоты пола с наполнителем. Маячки должны располагаться параллельно друг другу и не слишком плотно к стене.
- Проверить параллельность расположения маячков уровнем.
- Засыпать керамзит. Для утепления пола керамзит рассыпают ровным слоем так, чтобы исключить промежутки и проникновение через них холодного воздуха.
- Выровнять засыпанный керамзит по маячкам. Для этого можно использовать натянутую леску.
- Залить бетон или цемент. Заливку бетона необходимо делать очень аккуратно, исключая образование выбоин на поверхности структуры утепления. Всякий дефект на этом этапе может повлечь за собой дополнительные работы по выравниванию пола. Важно: перед заливкой цемента или бетона рекомендуется смочить керамзит водой или раствором цемента. Таким образом создается сцепляющий слой, «цементное молочко».
Какой керамзит подходит для стяжки пола?
Лучшим вариантом будет использование керамзита нескольких фракций. В этом случае керамзитовые шарики как бы заклиниваются между собой, сцепляются и исключают дальнейшее движение материала. Основной размер желателен в пределах 10 мм, но можно использовать и другие фракции. В компании DSM13 можно заказать доставку керамзита россыпью, а так же проконсультироваться о наиболее подходящей для Ваших целей фракции.
Теплый пол в доме дарит не только уют и комфорт, но и красоту интерьера. Чтобы пол выглядел красиво, он должен быть идеально ровным. Надеемся, что наши рекомендации помогут Вам в достижении наилучших результатов!
Статьи по теме:
применение керамзита для утепления дома
Керамзит — это прекрасный материал для строительства дома
Если вам хочется жить в уютном теплом доме со всеми удобствами, то придется «попотеть», обустраивая его. И в этом случае керамзит как утеплитель станет, пожалуй, лучшим вариантом для устройства полов, перекрытий и кровли. Как происходит утепление керамзитом стен, каковы его свойства, сколько весит керамзит, преимущества и недостатки данного материала – об этом читайте в нашей статье.
Сегодня все большее количество отечественных застройщиков выбирают керамзит: приемлемая цена, хорошие эксплуатационные свойства и повсеместное наличие на строительных рынках приводят к тому, что этот строительный материал набирает широкую популярность.
Что представляет собой керамзит?
Керамзит представляет собой небольшие гранулы небольшого веса за счет мелких пор, которые получаются в результате обжига глины. Таким образом, получается вполне экологичный природный материал, имеющий хорошие технические показатели, такие, как:
- шумоизоляция – глушит удары;
- теплоизоляция – хорошо держит тепло;
- морозоустойчивость – не разрушается при низких температурах;
- огнестойкость – не подвергается воздействию огня;
- прочность – не изменяет своей структуры под влиянием холодной/горячей воды;
- долговечность – не изменяет своих свойств под воздействием высоких/низких температур, служит дольше других утеплителей.
Оборудование для производства керамзита
Если сравнивать керамзит с другими теплоизоляционными материалами, то он значительно выигрывает по длительности эксплуатационного срока. К тому же керамзит стоит гораздо дешевле, нежели другие теплоизоляционные материалы этой категории.
Но самым главным свойством этого материала является то, что, к примеру, заливка пола с керамзитом является отличным вариантом при строительстве своего дома.
Как его производят?
Производство керамзита происходит в несколько этапов:
- Исходное сырье – легкоплавкая глина – загружается в тепловую камеру, где размягчается до тестообразной структуры.
- Далее происходит быстрый нагрев материала (при температуре 1000-1300 С), что приводит к «вскипанию» сырья. «Вспучивание» влечет за собой образование пустот в сырье, которое, застывая, и образует пористые гранулы — фракции керамзита.
- Если технология производства соблюдается полностью, то на выходе получается совершенно новый экологичный теплоизоляционный материал (его теплоизоляционные свойства тем лучше, чем большее количество пор в образуется гранулах).
- Сама же поверхность материала будет плавиться под воздействием высокой температуры – так образуется отличная герметичная оболочка, которая обладает высокой прочностью и износоустойчивостью, а также устойчивостью к механическим повреждениям.
Качество изделия будет напрямую зависеть от точности соблюдения всех правил технологии выполнения. Поскольку из вышесказанного понятен весь технологический процесс изготовления керамзитного материала и его экологичность, то вопрос «вреден ли керамзит?» отпадает сам собой.
Где его используют?
При устройстве пола. Как ни странно, керамзит как утеплитель пола является практически идеальным материалом. К примеру, вам хочется максимально утеплить пол в своем доме, однако устройство теплого пола пробивает существенную брешь в семейном бюджете. Тогда керамзит может стать хорошим утеплителем. И в зависимости от того, какого типа основание пола, подбирают способы утепления керамзитом.
Использование керамзита при устройстве пола
Так, для железобетонных перекрытий существует следующий способ: сначала на плиту кладется пароизоляционный материал (подойдет обычная толстая пленка), выполняющий защиту материала от влаги, затем на пленку насыпается/наливается керамзитобетонный раствор. Благодаря сочетанию керамзита с бетонной смесью, можно снизить коэффициент теплопроводности пола, что, в свою очередь, означает повышение теплоизоляционных качеств утепленного пола.
Если в доме устроены деревянные полы, то утепление производится следующим образом: на деревянное перекрытие настилается пароизоляционная пленка, на пленку насыпается сухой керамзит, а сверху слой керамзита накрывается половыми досками. В этом случае происходит не только снижение теплопотерь – в таком полу не заведутся даже мыши!
При устройстве фундамента. В этом случае утепление можно выполнять и внешне, и внутренне. При утеплении фундамента извне следует заполнять полое пространство под отмосткой с улицы, если же утепляется внутренняя сторона, то нужно заполнять пустоту под перекрытием первого этажа. Действуя таким способом, можно уменьшить глубину закладки фундамента, тем самым повышая тепловые характеристики своего пола.
Важно! И в том, и в другом случае следует помнить, что керамзит нужно защищать от влаги хорошей гидроизоляцией.
При устройстве стен. Как известно, самым легким способом является утепление керамзитом вновь возводимых стен – использование метода трехслойной кладки: несущий слой состоит из керамзитобетонных блоков (толщина 20-40 см), основной слой – капсимет (раствор из цементного молока и керамзита), третий слой – защитный, для которого используются и панельные плиты, и кирпич для облицовки, и даже древесина.
Утепление кровли керамзитом
При устройстве кровли и чердачных помещений. Если хочется превратить свой чердак в теплую мансарду, то для утепления также можно использовать керамзит – он обладает таким качеством, как легкий вес (что является очень важным показателем при устройстве чердака, а также существенно влияет на нагрузку фундамента). На основание пола чердака стелется гидроизоляционный материал, на который впоследствии засыпается керамзит. По керамзиту можно потом ходить.
А вот при устройстве кровли существует несколько иной метод: сначала подготавливается пустотное пространство (пустота получается при сооружении внутренней и внешней обрешетки), на обрешетки настилается пароизоляционная пленка, пустоту которой заполняют керамзитом.
Для теплоизоляции грунта. Как правило, подобные работы нужны только в садово-огородных работах, когда необходимо «утеплить» почву под рассаду и т.п.
Достоинства и недостатки керамзита
Плюсы:
- Хорошая теплопроводность керамзита – марка 500 имеет показатель коэффициента теплопроводности 0,12-0,15 Вт/м*К
- Вес керамзита – всего от 250 кг/м3 против 2500 кг/м3 бетона
- С его помощью эксплуатационный срок деревянных полов продлевается до 50 лет
- Устойчивость к химически агрессивным средам
- Экологичность
- Сравнительно невысокая стоимость
Минусы:
- Приходится засыпать толстый слой керамзита – более 50 см, т.
к. в противном случае шумо- и теплоизоляция будут плохими
- Является абсолютно неустойчивым к влаге материалом – поэтому в сырых помещениях стены из керамзита будут неэффективными. Поэтому в данном случае рекомендуется использовать либо гидроизоляционную пленку, либо не использовать керамзит вообще
И напоследок приведем несколько полезных советов на тему, как использовать керамзит.
Производство керамзита
Если вы собираетесь использовать керамзит, применение которого лежит в сфере утеплительного материала, следует помнить о том, что толщину засыпки лучше брать побольше («про запас»), чтобы тепло- и звукоизоляционные свойства керамзитной засыпки были как можно выше. Например, раствор цемента и керамзита желательно заливать на толщину слоя не менее, чем в 10 см.
Засыпку керамзита необходимо производить только на слой пароизоляции (берется обычная толстая полиэтиленовая пленка), который укладывается с небольшим нахлестом. Величина нахлеста должна соответствовать высоте засыпки.
Если планируется утепление потолка керамзитом, то можно использовать керамзит двух разных фракций – так получится более плотная засыпка, которая послужит более надежным теплоизоляционным материалом.
Перед укладкой цементного раствора желательно «пролить» слой керамзита цементным молочком. Так фракции быстрее «схватятся», и созревание бетона может пойти гораздо быстрее.
По «керамзитному» полу можно будет ходить уже через неделю, хотя марочная прочность достигается материалом в течение месяца. А проверить, «созрел» ли бетон, можно довольно простым способом – просто опустить стеклянную банку на пол донышком вверх. Если внутренние стенки банки запотевают, значит, бетон еще не созрел.
Утепление пола керамзитом: правильная технология – np-sss.ru
При утеплении полов достаточно часто используют такой материал, как керамзит. Утеплитель имеет малый вес и высокую пористость. Технология изготовления керамзита заключается в высокотемпературном обжиге глины, в результате чего получают овальные гранулы. В зависимости от размера гранул (фракций) керамзита варьируются его теплоизоляционные свойства.
Немного истории
Своим появлением керамзит обязан бракованному кирпичу. В начале прошлого века промышленно выпускался красный кирпич. Когда продолжительность термообработки увеличивалась либо температура превышала допустимую, кирпич получался пережженным, вспучивался. Некондицию дробили и использовали как наполнитель бетона.
Если в нашей стране не давали пропасть кирпичам, непригодным для строительства, то в Америке пористые глиняные пластины изготавливали специально. А использовали их аналогично с нашим браком.
Тридцатые годы XX века ознаменовались тем, что эта технология была модернизирована. Советский инженер предложил делать сразу мелкие пористые фракции. Глиняные гранулы подвергались термообработке во вращающихся печах. На их поверхности появлялся прочный слой. Гранулы имели малый вес, так как внутри находилось много воздушных вкраплений. Так появился керамзит.
Технология утепления полов при помощи керамзита
Коровин Сергей Дмитриевич
Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.
Любой человек, имеющий строительное образование знаком с теплотехникой. Это целая наука, которая изучает защищенность зданий от проникновения холода и основывается на законах физики. С помощью расчетов специалисты выясняют толщину утеплителя, выбранного из огромного ассортимента современных материалов. Важно защитить от холода все конструкции: стены, полы, кровлю. Одним из вариантов может стать утепление пола керамзитом.
Свойства керамзита
Керамзит — это теплоизоляционный материал, который изготавливается из глины в высокотемпературных печах. После такой закалки керамзит не боится огня и не меняет своих свойств под воздействием температур как низких, так и высоких. На рынке этот материал известен уже давно и его с успехом используют в строительстве. Керамзит абсолютно безопасный для здоровья материал. Для его изготовления синтетические добавки не применяются. Некоторая часть людей принципиально против использования синтетических материалов в своих домах, керамзит прекрасно заменит пенопластовые и минеральные утеплители. Не хочется говорить про недостатки других утеплителей, ведь если хорошо подумать, поймешь, что идеального утеплителя, подходящего всем нет.
Гранулы керамзита
Фракции
Керамзит выпускается в трёх видах – песок, щебень, гравий. Все структуры сыпучие. Поэтому он просто попадает во все труднодоступные места, полностью покрывая поверхность и, не оставляет мест для холода.
Соблюдение технологии
Если его использовать в изготовлении бетона, то благодаря щебневой структуре он очень прочно сцепится с цементом, а его вес значительно уменьшит вес бетона. Используя керамзит в качестве утеплителя, необходимо точно соблюдать технологию, предложенную разработчиками для этого материала. Во-первых, теплоизоляционные свойства керамзита проявляются в полной мере, только если слой отсыпки будет больше 15 сантиметров. Во-вторых, керамзит хрупкий материал и желательно гранулы не ломать. Изломанные гранулы хуже сохраняют тепло.
Можно утеплять как грунтовые полы, так и полы бетонные, деревянные, расположенные как на первом, так и на следующих этажах.
Характеристики и сфера использования
Необходимо выделить следующие параметры теплоизолятора:
- Коэффициент теплопроводности материала составляет 0,16 Вт/мк, что ставит его в один ряд с пенопластом и минеральной ватой. Это один из самых низких показателей среди утепляющих материалов. Слой в 10 см позволяет заменить 30 см дерева.
- Высокий показатель прочности. Данный материал отлично подойдет, если возникает вопрос, как утеплить пол в гараже. Его плотность колеблется от 250 до 600 кг/м³.
- Поскольку термоизолятор состоит из глины, срок эксплуатации практически не ограничен.
- Он не подвержен химическому воздействию, огню или морозу.
- При высокой прочности обладает малым весом. Это позволяет избежать усиленных конструкций во время засыпки материала.
- Технология укладки достаточно проста и позволяет проводить утепление керамзитом своими руками.
Укладывают этот материал на пол и другие поверхности:
- проводят утеплениу пола по земле со стяжкой;
- заполняют пространство под настилом из досок;
- на пол чердака, чтобы провести теплоизоляцию потолка помещения;
- в специальный короб, чтобы утеплить стены.
Однако чаще всего используют керамзит для утепления пола. Необходимо рассмотреть технологию теплоизоляции пола данным материалом в частном доме.
Достоинства и недостатки
Перед тем, как проводить утепление пола керамзитом под стяжку, нужно оценить плюсы и минусы подобной конструкции.
Керамзит
К положительным свойствам керамзитовой стяжки относят:
- возможность сделать пол выше. Если вам нужно поднятием пола выровнять его неровности или сократить расстояние между верхом и низом помещения, делать заливку высокого бетонного пола неразумно;
- деревянное основание старых жилых конструкций может не выдержать даже тоненького слоя бетонной заливки. Стяжка намного легче бетона, поэтому вероятность повреждения перекрытия минимизируется;
- керамзит может выровнять пол даже с глубочайшими ямами и неровностями;
- керамзит обладает хорошей морозостойкостью, не боится высоких температур;
- данный материал не горит, не поддается коррозии и гниению;
- устойчив к грызунам, плесени и грибкам;
- керамзит легкий, поэтому даже его большой объем легко транспортируется;
- технология применения материала не требует специальных навыков. Начинающий мастер легко с ним справится;
- керамзитовая добавка не обойдется вам очень дорого. Ее можно найти в любом строительном магазине;
- материал устойчив к влаге. Показатель водопоглощения равен 20 процентам. То есть, вы можете не бояться, что керамзит начнет деформироваться в случае затопления;
- керамзит обладает отличными звукоизоляционными свойствами. Если сравнивать его с другими звукоизоляторами (пенополистиролом или пеноплексом), то керамзит более прочный и у него меньшая теплопроводность. Хорошую изоляцию можно получить посредством его соединения с бетоном.
К недостаткам стяжки из керамзита относят:
- если это сухая стяжка, тогда нужно создавать хорошую гидроизоляцию. В противном случае, пол может испортиться;
- для стяжки нельзя использовать керамзит одного размера, поскольку это делает покрытие менее плотным и равномерным;
- чтобы стяжка лучше удерживала тепло, ее высота должна быть минимум 10 см.
Выравнивание полов керамзитом
Выравнивание полов керамзитом (песок, гравий) может осуществляться несколькими способами:
- Делается полусухая или сухая стяжка, сверху укладываются листы ГВЛ. Песок создает хорошую теплоизоляцию, время высыхания стяжки минимальное.
- Утеплитель выравнивают по маякам, сверху обустраивается стяжка. Готовый пол имеет высокое качество, является надежным и долговечным. Время высыхания — около недели, ходить по полу можно спустя сутки после окончания работ.
- Утеплитель насыпают на гидроизоляцию, которая расстилается на выровненной поверхности. Сверху делается еще один слой гидроизоляции, после чего можно обустраивать стяжку (минимальная толщина 3 см).
Если вы планируете выровнять пол керамзитом в частном доме, можете использовать цементно-песчаную стяжку и керамзитовый гравий. В данном случае его высота увеличится на 11-13 см.
Технология утепления пола при помощи керамзита
Применять керамзит можно как для утепления деревянных, так и бетонных полов.
Применять керамзит можно как для утепления деревянных, так и бетонных полов. Технология утепления выглядит следующим образом:
- Подготовка основания. Перед тем как укладывать теплоизоляционный слой необходимо очистить основание от имеющихся загрязнений, а также демонтировать старое покрытие (если такое имеется):
- Укладка гидроизоляции. Перед засыпкой керамзита необходимо обеспечить надежную гидроизоляцию основания. Монтаж теплоизоляционной пленки следует осуществлять внахлест, а места стыков материала необходимо проклеивать специальным скотчем. При этом следует помнить, что гидроизоляционная пленка должна немного заходить на стену (на 8-10 см).
- Засыпка теплоизоляционного слоя. При монтаже керамзита необходимо учитывать усадку материала в процессе эксплуатации. Для засыпки необходимо использовать керамзит различных фракций. Также следует учитывать, что толщина теплоизоляционного слоя должна быть не меньше 15 сантиметров. В качестве основного материала следует использовать керамзит, длина гранул которого составляет 1 см (фракция 10).
- Нанесение выравнивающей стяжки. Поверх теплоизоляционного слоя наносят выравнивающую стяжку. Наносить стяжку следует осторожно, чтобы не повредить теплоизоляционный слой. Если стяжка нанесена неправильно, то на полу могут образовываться ямы и прогибы.
При утеплении пола керамзитом следует учитывать нагрузки, которые должен воспринимать пол. Расчет толщины керамзитового слоя достаточно важен, так как от него зависит не только энергоэффективность, но и несущая способность пола. Несмотря на то, что теплоизоляционные качества материала в достаточной мере проявляются при толщине слоя равной 15 сантиметрам, этой толщины может быть недостаточно для полноценного восприятия полом статических и динамических нагрузок.
Подготовительные работы
Перед тем, как приступить к выравниванию керамзитом, основание необходимо подготовить.
Порядок действий сохраняется независимо от того, какой метод выравнивания выбран: сухой или мокрый:
- Очистка основания от строительного мусора, пыли, фрагментов отстающего старого пола.
- Провода, проходящие по основанию, дополнительно защищают, обертывая полиэтиленом, проклеивая скотчем.
- Трещины заделывают раствором.
- Устраивают гидроизоляцию по технологии, указанной производителем: рулонные материалы располагают внахлест, смеси готовят по указанным на упаковке рецептам. Обязательное условие — гидроизоляционный материал должен заходить на стену с запасом.
- Наклеивают демпферную ленту по всему периметру примыкания стен с полом.
После подготовки наступает самый ответственный момент — установка маяков, без которых невозможно добиться ровной плоскости пола.
Утепление стен из кирпича керамзитом – технология
Керамзит является сыпучей разновидностью утеплителей. Это значит, что он засыпается в специально созданный каркас. Потому данный способ утепления хорош для стен, созданных из трех слоев. В работе есть важный момент – засыпать керамзит нужно поэтапно, постепенно, по мере того как растет кладка. Если засыпать материал с крыши, когда стена готова, то эффект утепления будет не такой. Рассмотрим несколько способов проведения работ.
Вариант 1 – легкая колодцевая кладка
Утепление стен керамзитом, технология легкой колодцевой кладки состоит в следующем: выкладывается 2 слоя стеновой кирпичной конструкции или кирпичей с блоками по рядам. Между ними соблюдается расстояние от 15 до 30 см. При этом есть закономерность – чем холоднее в регионе, тем шире делается расстояние между рядами.
Через один или два ряда кладка перевязывается кирпичными перемычками по всей толщине стены на расстоянии от 50 до 70 см. По мере возрастания конструкции будут образовываться колодцы, в которые на каждые 30–50 см засыпается керамзит. Для улучшения характеристик и предотвращения усадки он уплотняется. Делать это нужно осторожно, чтобы не повредить гранулы. Чтобы связать керамзит, его можно полить цементным молочком. Так называется жидкий раствор из цемента. Тогда усадка керамзита будет минимизированной.
Вариант 2 – колодцевая кладка с диафрагмами жесткости
Это наилучший вариант для утепления кирпичной кладки. Для его реализации нужно выложить ленты стены снаружи и внутри, толщина которых будет равняться в 1 и в полкирпича. Чтобы сделать дом еще и привлекательным, внешний ряд или ленту можно сделать из облицовочного кирпича. Также это делают из керамоблока, бетонных блоков под дальнейшую штукатурку, или из белого кирпича (силикатного).
Шаг между внешней и внутренней лентой остается таким, как в первом случае – от 10 до 30 см. Чтобы сделать коробку более жесткой, углы делаются сплошными. В пространство засыпается керамзит. Делается это с периодичностью в пять рядов кладки кирпича. Как в первом случае, сырье уплотняется и заливается молочком. Затем нужно выложить кирпичную диафрагму жесткости по всей толщине стены. Зачем это нужно? Чтобы сделать конструкцию более жесткой по высоте, не прибегая к использованию перевязочных анкеров.
Важно! Минус способа в том, что попасть в созданные карманы с керамзитом будет невозможно. И если в ходе эксплуатации утеплитель осядет после недостаточной трамбовки, то засыпать образовавшееся пространство не получится.
Вариант 3 – клада с использованием закладных деталей
Такой вариант напоминает первый описанный способ. Исключением является то, что вместо перемычек из кирпича в кладку вставляются анкеры из металла или стеклопластика. Это делается на расстоянии от 40 до 60 см. Это позволяет снизить расход кирпичей и не прибегать к высчитыванию шагов для возведения кладки. При всем этом, прочностные характеристики кладки остаются на таком же уровне. Керамзит нужно засыпать на такие же 30–50 см. Этот объем позволит проще проводить утрамбовку и пропитывать слой цементным молочком.
Мы рассмотрели утепление керамзитом стен во время их возведения. Это эффективный способ сделать их теплее за небольшие деньги. А с учетом того, сколько преимуществ имеет данный утеплитель, можно не сомневаться, что при правильной технологии, на протяжении долгих лет дом останется теплым и уютным.
Утепление бани из керамзитобетонных блоков
- Подготовка к теплоизоляции
- Наружное утепление бани
- Фасад
- Фундамент
- Внутреннее утепление бани
- Пол
- Стены
- Потолок и крыша
Керамзитобетонные блоки имеют пористую структуру и состоят из спеченной гранулированной глины, цемента и песка. Для стен бани применяются пустотелые и легкие изделия, содержащие крупную фракцию керамзита. Утепление ограждающих конструкций делится на наружную теплоизоляцию и внутреннюю. Наружной изоляции подлежат все стены бани из керамзитобетонных блоков, а внутренней — помещение парилки для создания в ней эффекта «термоса». При этом применяются различные утеплители, свойства которых мы рассмотрим ниже.
Материалы для утепления бани из керамзитобетона
Минеральная базальтовая вата для теплоизоляции баниСтекловата для утепления бани из керамзитобетонаКерамзит для теплоизоляции баниПенопласт для бани из керамзитобетонных блоков
Подготовка к теплоизоляции бани из керамзитобетонных блоков
Наружное утепление бани из керамзитобетона
Теплоизоляция фасада бани из керамзитобетонных блоковУтепление фундамента бани из керамзитобетона
Внутреннее утепление бани из керамзитобетонных блоков
Теплоизоляция пола в бане из керамзитобетонаДеревянный пол утепляется в такой последовательности:
- С обеих сторон нижнего края балок по всей их длине набивают черепные бруски, которые необходимы для устройства чернового пола.
- Доски низкого сорта, нарезанные предварительно в размер немного меньший, чем шаг балок, размещают на черепном брусе.
- Черновой пол готов. Затем он укрывается гидроизоляцией. Для нее лучше выбрать мембрану с парозащитными свойствами. Она расстилается с охватом всех балок и покрытием по периметру нижних частей стен с запуском на 20 см. Крепление материала к элементам конструкции производится степлером, стыки листов проклеиваются скотчем.
- На пароизоляционный слой укладывается утеплитель, который покрывается слоем гидроизоляционного материала. Недешевую мембрану можно заменить слоем рубероида с аккуратно проклеенными швами. Свободное пространство вокруг сливной трубы пола заполняется монтажной пеной.
- В завершение процесса утепления укладывают доски чистого пола, обрезают излишки изоляции, прикручивают плинтуса.
Теплоизоляция бетонного пола производится так:
- На нижние плиты перекрытий или бетонную подушку чернового пола укладывается гидроизоляция. Она может быть обмазочная в 3 слоя, рулонная или совмещенная из первых двух вариантов.
- На ней размещаются плиты пенопласта, керамзит или минеральная вата. Толщину слоя определяют теплотехнические свойства выбранного утеплителя.
- Над утеплителем с зазором, выдержанным с помощью пластиковых подставок, размещают армирующую сетку. Поверх нее заливается бетонная стяжка. Ее можно облицевать плиткой или использовать как основание для деревянного пола.
Утепление стен бани из керамзитобетонных блоков
- С использованием строительного уровня на стенах устанавливается по предварительно уложенной гидроизоляции деревянная обрешетка из бруса.
- Расстояние между ее вертикальными элементами должно быть на 2-3 см меньше ширины плит утеплителя. Это позволит изоляции плотно прилегать к обрешетке и удерживаться на ней самостоятельно.
- Ячейки каркаса заполняются плитами из базальтовой ваты.
- Поверх утеплителя укладывается пароизоляционный слой из фольгированной мембраны, изготовленной на основе крафт-бумаги. Ее отражающая сторона должна быть направлена внутрь помещения парилки. Полотна мембраны соединяются внахлест на 15 см, стыки между ними проклеиваются металлизированным скотчем. Ее крепление производится к обрешетке с помощью степлера.
- Затем в поперечном от бруса направлении поверх пароизоляционного слоя крепится контробрешетка. Она необходима для установки наружной обшивки стен и создания под ней вентиляционного воздушного зазора, который обеспечит фольге теплоотражающий эффект и вывод конденсата с ее поверхности.
- На конечном этапе утепления выполняется наружная обшивка. В парилке материалом для нее служит натуральная древесина.
Теплоизоляция потолка и крыши бани из керамзитобетона
Расчет толщины
Во всех этих случаях при засыпке толщина подбирается примерно, слой принимается 15-20 см. Но при необходимости можно провести простой расчет. Специалисты пользуются в этом случае программой «Теремок». Она очень проста и имеется в свободном доступе. Рассчитать слой можно в режиме онлайн или оффлайн, установив программное обеспечение на компьютер.
Утепление пола в доме керамзитом: плюсы и минусы, советы, как утеплить своими руками 7 советов по утеплению дома керамзитом: пол, стены, крыша, фундамент Утепление пола керамзитом: как сделать своими руками | Строй Советы Как утеплить пол керамзитом: утепление под стяжку, какой керамзит лучше в деревянном доме, как утеплитель по грунту, какой слой нужен по лагам, сколько нужно, фото и видео Утепление пола керамзитом в деревянном и кирпичном доме: порядок действийНасыпной утеплитель имеется в базе данных, необходимо лишь его найти. Для строительства дома своими руками эта программа сможет сделать профессиональные теплотехнические расчеты любой конструкции пола: по грунту, на первом этаже, на чердаке.
Как положить пароизоляционный материал
- Разрежьте материал на полосы, ширина которых должна превышать расстояние между балками потолка на 10 см. Крепление рубероида производится к жесткому настилу. Под настилом следует оставлять зазор для вентиляции.
- Если площадь потолка больше средней, то материал лучше укладывать отдельными полосами, накладывая их друг на друга. Ширина нахлеста должна равняться примерно 10 см.
- Рубероид в швах лучше проклеить мастикой.
- «Изоспан» проклеивается специальной лентой, которую вы должны приобрести в магазине вместе с материалом.
- Дымоходная труба, стропильные балки – все это также «укутывается» пароизоляцией.
- Крепить материал нужно на один уровень выше, чем запланированная высота засыпки керамзита.
- Для крепления используйте строительный степлер либо малярный скотч.
Основные свойства и функции стяжки пола с керамзитовой засыпкой
Помимо основной проблемы, которую решает стяжка с керамзитом – качественное выравнивание любого, даже проблемного основания, добавление наполнителя выполняет следующие задачи:
- нивелирование уровня;
- увеличивается звукоизоляция;
- такие стяжки прекрасно обеспечивают теплоизоляцию, что, в свою очередь, снижает расходы на отопление помещения. Поэтому утепление пола керамзитом под стяжку – не только самый простой, но и выгодный выбор;
- благодаря пористой структуре керамзит в жаркий период года не дает перегреваться помещению.
Аморфный заполнитель обладает сравнительно малым весом и плотностью. Но в то же время бетонный слой дает хорошую прочность. Тандем таких строительных материалов в результате рождает прекрасное напольное основание, которое не только по минимуму нагружает перекрытие, но и не теряет характеристик в процессе эксплуатации.
Если более детально рассмотреть керамзит и его свойства, то можно сделать вывод, что пористая структура наделяет гранулы не только теплосберегающими характеристиками, но и водоотталкивающими свойствами. Помимо этого, он инертен и обладает редкими качествами – совместимость с любым строительным материалом и обеспечение высокого уровня адгезии.
Стяжка пола с керамзитом своими руками актуальна в следующих случаях:
- когда основание представлено железобетонными плитами;
- выравнивание полов под один уровень, с условием их разницы более 10 мм;
- если внизу скрыты коммуникации;
- минимизирование бетонной смеси;
- если подогрев осуществляется электрическим или инфракрасным способом;
- низкая шумовая проходимость.
Керамзитовая
стяжка незаменима при явных изъянах основания, которые не только могут проявиться на финишном покрытии, но и испортить его.
Керамзит в качестве утеплителя пола: плюсы и минусы
Фракции керамзита бывают разными (от песка до щебня).
Методика утепления пола керамзитом в деревянном доме, а также под стяжку по бетонному перекрытию применяется давно. Нельзя сказать, что это самый эффективный теплоизоляционный материал, так как характеристики его достаточно скромны:
- лямбда теплопроводности 0,1-0,18 Вт/м*К;
- водопоглощение 8-10%;
- плотность до 500 кг/м. куб;
- не горит;
- не содержит никаких вредных веществ, все натуральное.
Несмотря на это керамзит как утеплитель для пола вполне приемлемая альтернатива, учитывая его низкую цену. Это вспененная и запеченная глина, которая бывает разной фракции: от песка до щебня. От плотности материала зависит прочность на сжатие, чем выше плотность, тем прочнее материал. Для утепления пола керамзитом, по отзывам, больше всего подходит теплоизоляция средней фракции (шарики диаметром около 1 см). Несмотря на низкую степень влагопоглощения, этот материал хоть и медленно, но напитывает воду, после чего не выводит ее. Просушить керамзит сложно, этот процесс занимает очень много времени. При монтаже возможно появление пыли – это мелкие отколотые частички запеченной глины.
Подробно про газовое отопление в квартире (отзывы и мнения) читайте тут.
Утепление пола керамзитом: вариант бюджетный и эффективный
Есть еще щебень из керамзита. Он отличается от керамзитного гравия острыми краями. Изготавливают его из отбраковки. То есть из больших кусков, которые образовали спекшуюся массу. Куски просто дробят на мелкие части. Он больше используется как наполнитель для различного вида бетонных смесей. При измельчении также образуется и третий вид щебня – песок. Диаметр его частиц не превышает 5 мм. Он используется в паре с большими фракциями для заполнения большей площади при утеплении керамзитом.Совет! Покупайте керамзит с крупных складов или у производственных компаний. Это будет залогом того, что при его изготовлении не используется радиоактивный материал, или что сам утеплитель не привезен из зараженной зоны. В противном случае придется покинуть жилье после его укладки.
Отличительная технология утепления бани из керамзитобетонных
Блок из керамзита | Газосиликатный блок | Пенобетон | |
Прочность кгссм 2 | 75 | 50 | 25 |
Влагопоглощение % массы | нет | 25 | 16 |
Плотность кгсм 3 | 1800 | 600 | 1000 |
Теплопроводность, Втм °С | 0,8 | 0,14 | 0,22 |
Циклы, морозостойкость | 50 | 50 | 35 |
- Отсутствие процесса разложения и гниения.
- Огнестойкий материал (способствует применению для утепления потолка).
- Хорошая звукоизоляция.
- Стойкость к морозам.
Преимущество в технологии утепления бани из керамзитобетонных блоков заключается в прочности материала. Керамзитовый блок не крошиться и отлично держит в стене всю конструкцию. Теплопоглощение меньше, чем у газосиликатных и пенобетонных продуктов, а толщина блока из керамзита позволяет не наносить штукатурный слой. Отсутствие влагопоглощения так же не обязывает владельцев бани к наружным отделочным работам.
Баня способна поддержать в человеке бодрость и крепость, дающая духовное и физическое здоровье и заряд энергии, а качественная теплоизоляция бани обеспечит все условия для любителей и гурманов русской парилки.
Что такое керамзит?
Керамзит – вещество с превосходными теплоизолирующими свойствами. Его всё чаще и чаще можно встретить на таких этапах строительства, как постройка фундамента, установка перегородок между этажами или даже сооружения чердака.
Интересно знать: Всего 10 см этого вещества обеспечит больше тепла, чем 30 см дерева или даже 100 см кирпича.
Для получения керамзита обжигают различные виды глины под очень высокими температурами.
В конечном итоге получаются гранулы, которым присущи такие преимущества, как
- безвредность для экологии;
- достаточно долгий срок службы;
- высокая прочность;
- хорошая теплоизоляция;
- доступная цена;
- неплохая звукоизоляция.
Основным недостатком керамзита является ужасная стойкость к влаге, что порождает множество ограничений при эксплуатации.
Утепление загородного дома керамзитом – подробное руководство.
Керамзит по праву считается самым бюджетным вариантом утеплителя, который может составить достойную конкуренцию современным дорогостоящим аналогам. Как осуществляется утепление загородного дома керамзитом и что учитывать при использовании материала, рассмотрим в статье.
Эксплуатационные параметры керамзита
Керамзит представляет собой гранулированный пористый материал, созданный на основе легкоплавкой глины. Натуральная основа делает его безопасным для человека. Он не подвергается разложению и не выделяет ядовитых веществ.
Марка представленного в продаже керамзита зависит от насыпной плотности материала.
Для теплоизоляционных целей используют керамзит, имеющий высокую плотность. В зависимости от плотности коэффициент теплопроводности может достигать отметки в 0,23 Вт/м˟°С. Для сравнения: 15 см керамзитовых зерен плотностью в 400 кг/куб.м по теплотехническим характеристикам соответствует 5 см пенополистирола.
Насыпной материал размещают в межэтажных перекрытиях и задействуют в качестве наполнителя при возведении стен из легкого бетона.
Технология утепления керамзитом пола и стен
Самый простой способ создать «добротную» прослойку для утепления чернового основания – выстелить на него слой керамзита. Работу выполняют в такой последовательности:
- Основание устилают плотной полиэтиленовой пленкой, формируя гидроизоляционный барьер. Пленку следует размещать так, чтобы ее края заходили на стены. Стыковочные швы нужно проклеить строительным скотчем.
- По периметру основания, выдержав отступ от стены, устанавливают металлические маяки. Чтобы контролировать высоту и правильность установки используют строительный уровень. Фиксируют направляющие алебастровым или гипсовым раствором.
- Ориентируясь по выставленным маякам, равномерным слоем толщиной в 80-100 мм распределяют керамзит.
- Создав прослойку необходимой высоты, заливают ее раствором.
- После затвердевания раствора сверху уплотнительного слоя выстилают армирующую сетку и заливают остальную порцию бетона.
При утеплении чернового пола лучше использовать смесь из зерен разных размеров. Это снизит риск усадки пола и обеспечит лучшую адгезию с бетоном.
Керамзит в качестве утеплителя применяют и при возведении стеновых конструкций трехслойного типа либо же в качестве засыпки в полости кирпичной кладки. В первом случае его засыпают в пустоты между установленными на расстоянии в 15-30 см друг от друга стенками, а затем заливают жидким раствором цемента. Во втором – гранулы размещают в полостях между продольными стенами, после чего все элементы конструкции связываются скобами.
Особенности утепления керамзитом фундамента и крыши дома
При обустройстве теплоизоляции потолочной поверхности в обязательном порядке создают гидро- и пароизоляционные прослойки. Их делают из специальных пленок, фольгированного изолятора либо же отрезков рубероида. В идеале пароизоляционный материал должен покрывать все элементы потолочной конструкции, включая стропильные балки.
Работы по утеплению выполняют в несколько этапов:
- Укладывают рулонный маетриал, делая нахлест в 10-12 мм. Стыковочные швы проклеивают строительным скотчем. При использовании рубероида места состыковки проклеивают битумной мастикой.
- Выстилают слой керамзита, формируя отсыпку толщиной в 100-150 мм.
- Выровненный и утрамбованный слой керамзита заливают предварительно разведенным цементно-песчаным раствором либо закрывают мембраной.
Если чердачное помещение эксплуатируется как жилая комната, то сверху выстилают напольное покрытие.
Работы по утеплению фундамента в идеале должны проводиться еще на этапе возведении постройки. Для утепления основания дома керамзитом по периметру выкапывают траншею шириной в 250-300 мм. Чтобы отвести воды от фундамента устраивают простейший дренаж, выводя трубы за пределы постройки на расстояние в 1 метр.
Дно траншеи выстилают пленкой и агроволокном, после чего ее заполняют керамзитовым зерном. Выполняют горизонтальную рулонную гидроизоляцию, после чего насыпают щебень или укладывают газон.
Утепление фундамента дома с помощью керамзита выгодно не только в плане экономичности, но эффективно по эксплуатационным параметрам. К тому же керамзитовые гранулы, в отличие от той же минеральной ваты или пенопласта, не съедобны для грызунов.
Но, создавая утепленную отмостку, следует учитывать, что при размещении керамзита ниже уровня грунта он «перестает работать». Это обусловлено тем, что материал начинает впитывать влагу из почвы и теряет положительные свойства.
Смотрите керамзит в каталоге.
Еще про утепление и звукоизоляцию
Все статьи
Анализ наличия мостов холода в нескольких вариантах соединения стены и первого этажа в технологии строительства с применением пенько-известкового композита
3.1. Анализ теплового потока
На графиках (а, б) показаны изменения среднего коэффициента теплопередачи для соединения с грунтом при всех вариантах конструкции анализируемых стен, заполненных композитами из конопли и извести с коэффициентом теплопроводности 0,08 Вт / (м · К), в зависимости от уровня пола пола.Средний коэффициент теплопередачи – это значение из моделей THERM, описывающее коэффициент теплопередачи, усредненный по поверхности моделируемых элементов (внутренних или внешних).
Усредненный коэффициент теплопроводности заземляющего соединения во всех вариантах конструкции стен, заполненных пенько-известковым композитом ( λ = 0,080 Вт / (м · К)) в зависимости от уровня пола на земле: ( a ) пол на балках; ( б ) самонесущий пол.
В обоих случаях конструкции перекрытия лучшие тепловые параметры продемонстрировал стык с деревянным каркасом, расположенный по центру по отношению к толщине стены.В случае пола на балках коэффициенты теплопередачи были ниже на 0,0003 Вт / (м 2 · K) –0,0019 Вт / (м 2 · K), а для самонесущего пола коэффициенты были ниже на 0,0006 Вт / (м 2 · K) –0,0024 Вт / (м 2 · K), относительно стыков с деревянным каркасом, размещенным на внутренней стороне стены (с учетом как толщины стены 350 и 400 мм, но с тем же значением λ = 0,080 Вт / (м · К)). Теплоизоляция стены и пола сохраняет непрерывность по всей длине стыка.Различия в коэффициенте теплопередачи больше для случая самонесущего пола, но в обоих случаях они уменьшаются по мере увеличения уровня пола. Различия, обусловленные двумя положениями деревянного каркаса (с учетом толщины стен 350 и 400 мм) в значении коэффициента теплопередачи примыкания на уровне «−100», составляют 0,79% –0,86% (пол A). , 1,03% –1,04% (этаж B), и 0,14% (этаж A) и 0,28–0,45% (этаж B) на уровне «+100».
Влияние расположения деревянного каркаса статистически значимо.Исследование краевых эффектов показало, что при постоянном значении λ = 0,08 Вт / (м · К) и при изменении других параметров влияние расположения деревянного каркаса является значительным и указывает на более низкие значения коэффициента теплопередачи для соединений с деревом. рама размещена по центру по отношению к толщине стены.
По мере того, как уровень пола поднимается над землей, значение коэффициента теплопередачи уменьшается. Это связано с увеличением площади соприкосновения пола и теплоизоляции стены.Разница между коэффициентами теплопередачи на уровнях «−100» и «+100» составляет от 0,0070 до 0,0086 Вт / (м 2 · K) (3,16–4,04%) для примыкания к перекрытию на основе балок и из балок. 0,0111–0,0130 Вт / (м 2 · K) (5,05–6,13%) для примыкания к самонесущему перекрытию с учетом толщины стены и расположения деревянного каркаса. В обоих случаях наибольшая разница для стены «350i», а наименьшая – для стены «400c». Влияние уровня пола на значение коэффициента теплопередачи стыка статистически значимо для обоих типов конструкции пола.
Влияние типа конструкции пола (на балках или самонесущих) на значение коэффициента теплопередачи (постоянная: λ = 0,080 Вт / (м · К), переменная: толщина стены, расположение деревянного каркаса , и уровень пола)
Лучшая конструкция теплого пола для уровня ниже «0» – это пол на балках. На уровне «−100» значение коэффициента теплопередачи ниже для этого раствора на 0,0031–0,0036 Вт / (м 2 · K) (1,36–1,62%), чем для стыка с самонесущим полом.Это связано с тем, что композиты из конопли и извести, используемые в качестве утеплителя пола, различаются по своей теплопроводности, поэтому в случае «а» изоляция стены контактирует с материалом с лучшими тепловыми параметрами (несмотря на то, что коэффициент теплопередачи для полов в обоих вариантах одинаков). Однако с увеличением уровня пола различия уменьшаются, потому что площадь контакта между полом и утеплителем стен увеличивается. На уровне пола «+100» ситуация обратная.Коэффициент теплопроводности стыка с перекрытием на балках выше на 0,0003–0,0011 Вт / (м 2 · K) (0,66–2,33%). Это может быть влияние деревянных балок, которые становятся тепловым мостом, наряду с увеличением их контактного пространства с изоляцией стен. Статистические тесты показывают отсутствие значимости различий в значениях коэффициента теплопередачи между обеими конструкциями пола (для λ = 0,080 Вт / (м · К) и других переменных).
На графиках (а, б) представлены изменения значения среднего коэффициента теплопередачи для заземляющих стыков с толщиной стены 400 мм с деревянным каркасом, расположенным по центру, по отношению к толщине стены, заполненной пенько-известковым композитом. с коэффициентом теплопроводности в пределах 0.08–0,088 Вт / (м · К), в зависимости от уровня пола на земле.
Усредненный коэффициент теплопередачи примыкания к земле со стеной «400c», заполненной пенько-известковым композитом со значениями λ = 0,08–0,088 Вт / (м · К), в зависимости от уровня пола на земле: ( а ) пол по лагам, ( б ) самонесущий пол.
Разница между значениями коэффициента теплопередачи при использовании различных композитов из конопли и извести (экстремальная теплопроводность) на примере стены «400c» равна 0.0014–0,0015 Вт / (м 2 · K) (0,64% –0,71%) для стыка с перекрытием на балках, а также 0,0014–0,0016 Вт / (м 2 · K) (0,63% –0,76%) для самонесущего пола в сравнении отдельно на каждом уровне этажа. Эти различия сопоставимы независимо от уровня пола на земле, но они увеличиваются по мере уменьшения уровня пола. Как показал статистический анализ, при постоянной толщине стенок и расположении деревянного каркаса (в данном случае «400c») теплопроводность положительно влияет на значение коэффициента теплопередачи.Для стены «400c» различия между значениями коэффициента теплопередачи для экстремальной теплопроводности являются статистически значимыми для соединения с полом на балках и для соединения с самонесущим полом.
В случае самонесущего пола разница между средними значениями коэффициента теплопередачи для заземляющего примыкания более выражена (независимо от значения теплопроводности стенового композита). Это связано с худшими тепловыми характеристиками теплоизоляции в самонесущем полу, несмотря на одинаковое тепловое сопротивление полов в обоих вариантах и аналогичные контактные поверхности утеплителя пола с утеплителем стен.Разница между значениями коэффициента теплопередачи между уровнем пола «−100» и «+100» составляет 0,0069–0,0070 Вт / (м 2 · K) для стыка с перекрытиями на балках и 0,0111–0,0130 Вт / (м 2 · K) для стыка с самонесущими перекрытиями и увеличиваются вместе с коэффициентом теплопроводности пенько-известкового композита в стене. Различия в значениях коэффициента теплопередачи для стыков с уровнем пола «+100» и «−100» статистически значимы в обоих случаях (пол на балках, самонесущий пол).Сравнение крайнего положения пола (-100, 100) дает разницу в значениях коэффициента теплопередачи, которая увеличивается вместе со значением лямбда.
На графиках (а, б) показано изменение линейного коэффициента теплопередачи для заземляющих стыков при всех вариантах конструкции анализируемых стен, заполненных пенько-известковыми композитами с коэффициентом теплопроводности 0,080 (Вт / м · К), зависит от уровня пола.
Линейный коэффициент теплопередачи (рассчитанный по внешним размерам) заземляющего соединения во всех вариантах конструкции стен, заполненных пенько-известковым композитом ( λ = 0.080 Вт / (м · К)) в зависимости от уровня пола на земле: ( a ) пол на балках; ( б ) самонесущий пол.
В обоих случаях конструкции пола на земле лучшие тепловые параметры демонстрирует стык с деревянным каркасом, расположенный по центру по отношению к толщине стены. Затем элемент с более высокой теплопроводностью (дерево) окружается изоляционным материалом (композит из конопли и извести). В случае пола на балках значения линейного коэффициента теплопередачи ниже на 0.0011 Вт / (м · К) –0,0096 Вт / (м · К), а для самонесущего пола они ниже на 0,0027 Вт / (м · К) –0,0122 Вт / (м · К) относительно стыки с деревянным каркасом, расположенные на внутренней стороне стены (с учетом толщины стены 350 и 400 мм, но с тем же значением λ = 0,080 Вт / (м · К)). Различия между значениями линейного коэффициента теплопередачи в обоих случаях уменьшаются с увеличением уровня пола.
В свою очередь, сравнивая толщину стен, были получены более низкие коэффициенты линейного коэффициента теплопередачи для стен при толщине композитного слоя в стене, равной 400 мм (за исключением уровня ниже «0» в самонесущей конструкции. перекрытия, где коэффициент линейной теплопередачи для стыка со стеной «400i» был выше, чем для стыка со стеной «350c»).Эта взаимосвязь наблюдалась в обоих случаях конструкции перекрытия на земле. Различия по сравнению со стыком со стеной «350» составили примерно 0,0072 Вт / (м · К) –0,0095 Вт / (м · К) (4,51% –5,94%) (пол A) и примерно 0,0072 Вт / (м · м). · K) –0,0120 Вт / (м · K) (4,29% –6,28%) (пол B). Различия между значениями линейного коэффициента теплопередачи в обоих случаях уменьшаются с увеличением уровня пола.
Влияние расположения деревянного каркаса статистически значимо и указывает на более низкие значения линейного коэффициента теплопередачи для соединений с деревянным каркасом, размещенным по центру по отношению к толщине стены.
Линейный коэффициент теплопередачи уменьшается с увеличением уровня пола, что означает уменьшение теплового моста в заземлении. Различия между значениями линейного коэффициента теплопередачи на уровнях «-100» и «+100» составляют от 0,0360 до 0,0456 Вт / (м · К) для стыка с полом на основе балок и от 0,0572 до 0,0689 Вт / (м · К). К) для примыкания к самонесущему перекрытию с учетом толщины стен и расположения деревянного каркаса.В обоих случаях наибольшая разница для стены «350i» и наименьшая для стены «400c». Наряду с повышением уровня пола оболочка здания лучше изолирована за счет увеличения площади соприкосновения пола и изоляции стен, тем самым ограничивая путь утечки тепла. В случае уровня «-100» контакт обоих утеплителей наименьший, тепло беспрепятственно проникает через это соединение, а в случае самонесущего пола тепловой поток будет увеличиваться за счет более высокого теплового проводимость композитов из пеньки и извести по отношению к композиту в перекрытии на балках.Влияние уровня пола на значение линейной теплопередачи стыка статистически значимо для обоих типов конструкции пола.
Влияние типа конструкции пола (на балках или самонесущих) на значение линейного коэффициента теплопередачи (постоянное: λ = 0,080 Вт / (м · К), переменное: толщина стены, расположение деревянного каркаса , уровень пола)
Лучшая конструкция теплого пола для уровня ниже «0» – это пол на балках.На уровне «–100» значение линейного коэффициента теплопередачи для этого раствора на 0,0037–0,0068 Вт / (м · К) (2,82–5,66%) ниже, чем для стыка с самонесущим полом. Однако при повышении уровня пола различия уменьшаются, так как площадь соприкосновения пола и утеплителя стены увеличивается. На уровне пола «+100» ситуация обратная. Коэффициент линейной теплопередачи стыка с полом на балках выше на 0,0138–0,0182 Вт / (м · К) (8.05% –10,09%).
Для сравнения результатов изменения коэффициента линейной теплопередачи (рассчитанного с использованием внутренних размеров) в зависимости от уровня пола представлены в a, b.
Линейный коэффициент теплопередачи (рассчитанный по внутренним размерам) заземляющего соединения во всех вариантах конструкции стен, заполненных пенько-известковым композитом ( λ = 0,080 Вт / (м · К)), в зависимости от уровня пола На первом этаже: ( а ) пол по лагам; ( б ) самонесущий пол.
Более высокие значения линейного коэффициента теплопередачи были получены путем их расчета по формуле (2) с использованием внутренних размеров. Значения на 90,80–128,06% выше для пола на балках и 83,14–136,21% для самонесущего пола. В результате расчетов, основанных на внешних размерах, значения на всех уровнях этажа отрицательны, а для расчетов, основанных на внутренних размерах, значения на «+100» и частично на «+50» и «0». , положительные.Это вызвано меньшими размерами перегородок, входящих в Формулу (2).
, и покажите карты в цветовой шкале, иллюстрирующие распределение температуры в стыке на уровне земли для уровня пола по основаниям «0», «-100» и «+100».
Распределение температуры в примыкании к земле со стеной «400c», заполненной пенько-известковым композитом ( λ = 0,080 Вт / (м · К)), и с полом на земле на принятом уровне «0»: ( a ) пол по балкам; ( б ) самонесущий пол.
Распределение температуры в примыкании к земле со стеной «400c», заполненной пенько-известковым композитом ( λ = 0,080 Вт / (м · К)), и с полом на земле на принятом уровне «−100» : ( a ) пол по балкам; ( б ) самонесущий пол.
Распределение температуры в примыкании к земле со стеной «400c», заполненной пенько-известковым композитом ( λ = 0,080 Вт / (м · К)), и с полом на земле на принятом уровне «+100» : ( a ) пол по балкам; ( б ) самонесущий пол.
Из-за более высокой теплопроводности изоляционных материалов в самонесущем перекрытии (пенько-известковый композит и керамзит) по сравнению с пенько-известковой смесью в варианте перекрытия на деревянных балках, большая площадь изоляционного материала в варианте самонесущего пола подвержен отрицательным температурам. Уровень пола на земле определяет температуру на всей контактной поверхности между полом и изоляцией стены. В случае пола с уровнем «−100» область положительных температур наименьшая.С другой стороны, в случае пола с уровнем «+100» ситуация обратная – область положительных температур самая большая (среди проанализированных вариантов), что может улучшить тепловой комфорт в помещении.
Натуральная изоляция
Естественная изоляция– Регулирование тепла и холода
Один из лучших недорогих изоляционных материалов – солома, покрытая глиной (или другой легкий растительный материал). Легкое покрытие из глины действует как связующее и как консервант. Солома, покрытая глиной, прослужила более 700 лет как неизнашивающаяся изоляция !! Его коэффициент R составляет около 3+ на дюйм.«Типичная» 12-дюймовая стена из этого материала будет иметь коэффициент изоляции R-40. По мере высыхания глина связывает соломинку в удивительно жесткую массу. Это «натуральный пенополистирол». К другим отличным изоляционным материалам можно отнести пенополистирол из натуральной керамики, например, керамзит, сланец, сланец. Эти материалы продаются в виде перлита, вермикулита и других вспученных продуктов по цене около 50 долларов за тонну, закупаемую оптом. Другие изоляторы включают целлюлозу во многих формах, таких как скрученная газета, «взбитая» газета (обработанная с помощью молотковой мельницы) или любой легкий сухой растительный материал, такой как рисовая шелуха или другие сельскохозяйственные отходы.Покройте легкой глиной или замочите в разбавленном растворе борной кислоты, чтобы не испортить. По сути, изоляция – это просто задержанный воздух. Волокнистые композиты (бумажный бетон, фибробетон и т. Д.) Также могут быть очень теплоизолирующими, в зависимости от их проектной плотности, но также могут обладать структурными характеристиками.Изоляционные материалы используются в жилищах, теплицах, инерционных холодильниках и других новинках, описанных в разделе «Технологии жизнеобеспечения». В целях иллюстрации мы опишем систему солома-глина, поскольку с этой технологией знакомо меньше людей.
Материалы
Подойдут любые жесткие сельскохозяйственные отходы, похожие на солому. Сено слишком хрупкое и в нем есть семена, поэтому оно не очень хорошо работает. Хорошо подойдет ячменная солома, пшеничная солома и другая зерновая солома.Глину можно добыть из земли. Многие недра в основном глинистые. Дно и берега рек обычно глинистые. Глина также используется производителями кирпича и плитки, и ее можно дешево купить. (у нас около 16 долларов за тонну)
Подойдет даже почва с умеренным содержанием глины, например, обычно используемая для глинобитного кирпича, около 35-50% глины.Жидкий раствор не такой липкий по сравнению с чистой глиной, но даже обычная грязь работает достаточно хорошо. Это не ракетостроение. Используйте мешалку для сухих стен и электрическую дрель, чтобы перемешать глину или перемешайте ее в любом миксере. Грязь, смешанная в ящике с мотыгой, работает.
Метод:
- Разбейте глину на мелкие частицы, чтобы она легко смешалась с водой (на фабриках используют каменный круг, чтобы продавить сухую глину через решетку, измельчая ее в порошок).
- Приготовьте раствор из глины и воды.Подойдет и любая почва, в основном состоящая из глины. Консистенция должна быть похожа на сливки или жидкий молочный коктейль.
- Разложите солому по земле. Смочите соломинку с помощью распылительной насадки, если таковая имеется.
- Вылейте (сбрызните) суспензию на соломинку, затем перемешайте соломинку так, чтобы она покрылась легким налетом. Подойдут обычные садовые грабли. Глина должна лишь очень слегка покрывать соломинку. Это НЕ саман. Может быть, 5-10% глины, 90-95% соломы. При сушке в стене глину почти не видно, но солому она связывает очень хорошо.
Использует:
Помимо того, что он является изолятором, он может использоваться в качестве материала для формирования стен. В средние века, даже в настоящее время, метод работает так:- Построено первое опорно-балочное сооружение.
- К стойкам временно прибиты две доски, по одной с каждой стороны.
- Образовавшаяся полость заполнена соломой-глиной.
- Материал утрамбован (подойдет столб 2х4, 4х4 или небольшой столбик). Идея состоит не в том, чтобы уплотнять ее в твердую массу, в любом случае это сделать нелегко, потому что соломинка останется упругой до тех пор, пока не высохнет.
- Две боковые доски сразу же поднимаются и набиваются снова и снова, пока стена не достигнет желаемой высоты. Не нужно ждать, пока солома-глина высохнет, прежде чем поднимать доски. (Подвижная раздвижная форма также может использоваться для изготовления стен.)
- Окна вырезаются пилой, либо оконные рамы ставятся первыми.
- Стене дают высохнуть и оштукатуривают вручную внутри и снаружи. Мягкая волнистая штукатурка добавляет шарма, которого нет в современных зданиях.
Важная идея здесь заключается в том, что изоляционные материалы защищают нас от экстремальных температур и холода. Лучшие изоляторы – это нетоксичные, возобновляемые и широко доступные изоляторы.Недорогие изоляционные материалы, такие как солома или вспученные заполнители, такие как перлит, вермикулит и другие вспененные керамические материалы, являются отличной нетоксичной изоляцией. В развитых странах с необходимыми технологиями материалы перлитного типа могут быть предпочтительнее соломенной глины. Волокнистые композиты могут быть как конструкционными, так и изоляционными.
IPR Главная | Сверхнизкозатратное строительство | Следующий
Влияние органоглины на огнестойкость и теплоизоляционные свойства расширяющейся графитовой / полиуретановой пены
Жесткие пенополиуретаны (RPUF), заполненные органоглиной клоазитом 20A и расширяющимся графитом (EG), были приготовлены путем одностадийного вспенивания. метод.Исследованы пламенные свойства, механические свойства и теплопроводность композитов. Испытание на вертикальное горение (UL-94V) и предельный кислородный индекс (LOI) показали, что огнестойкость увеличивалась пропорционально содержанию EG в полиуретановом композите. Однако наличие наполнителя EG ухудшило теплоизоляцию и прочность композита на сжатие. В этом отчете мы доказали, что органоглина может улучшить прочность на сжатие, теплоизоляцию и огнестойкость композитов ЭГ / полиуретан.Эта работа может способствовать разработке экологически чистых огнестойких продуктов для зеленого роста.
1. Введение
Жесткие пенополиуретаны (RPUF) широко используются в строительной отрасли в качестве изоляционного и звукоизоляционного барьера из-за их низкой теплопроводности, низкой плотности, высокой прочности на сжатие и отличной адгезии [1, 2]. Кроме того, RPUF часто можно найти в качестве изоляционного слоя в трубах, резервуарах, холодильниках, лодках и самолетах [3, 4].Однако RPUF являются легковоспламеняющимися материалами и выделяют загрязненные газы при сгорании, что ограничивает их применение [5].
Наиболее эффективным и простым методом улучшения огнезащитных свойств ППУФ является добавление антипиреновых добавок в полимерную матрицу. Обычные добавки включают соединения галогена, фосфора и азота [6–12]. К сожалению, эти огнестойкие соединения в процессе горения выделяют токсичные газы, вредные для людей и окружающей среды [13, 14].
Расширяемый графит (EG) – это вспучивающийся огнестойкий материал, который широко используется в полиуретановой матрице. Когда EG подвергается воздействию источника тепла, он расширяется до углеродистого слоя на поверхности полиуретанового композита. Этот обугленный слой предотвращает диффузию кислорода и массо- и теплопередачу между пламенем и матрицей ПУ, тем самым прекращая самоподдерживающееся горение композита [15–20]. Modesti et al. [13, 16] исследовали огнестойкость ЭГ / ППУ с низкой плотностью и доказали, что хорошие огнестойкие композиты могут быть получены путем увеличения нагрузки ЭГ.Однако присутствие ЭГ снижает прочность на сжатие композитов ЭГ / ППУ [13, 15, 19–21]. Кроме того, было обнаружено, что теплопроводность композитов ЭГ / ППУ увеличена по сравнению с чистым ППУ [13, 15, 20–24]. Более высокая теплопроводность может затруднить применение ППУ в качестве теплоизоляционного материала. Таким образом, необходимо разработать новые композиты EG / RPUF, отвечающие требованиям высокой огнестойкости при сохранении механической прочности и теплоизоляции.Тем не менее, отчетов, посвященных решению проблемы, было немного.
Органоглина известна как обычное армирующее средство для полимеров из-за ее уникальных свойств, таких как наноразмерные ламеллярные структуры, высокое соотношение сторон и высокая прочность на разрыв [25, 26]. Кроме того, было также обнаружено, что огнезащитные свойства пенополиуретана улучшаются при введении наноглины [27, 28]. В этой работе мы продемонстрировали, что включение органоглины в композит EG / PU является эффективным, простым и масштабируемым методом улучшения механических, теплоизоляционных и огнестойких свойств пенополиуретана.
2. Материалы и методы
2.1. Материалы
Полиол, использованный для получения RPUF, представлял собой полипропиленгликоль с вязкостью при 20 ° C = 1500 ± 300 сП (MCNS Inc.), содержащий n -пентан (технический) в качестве вспенивающего агента. Используемый изоцианат представлял собой 4,4′-дифенилметандиизоцианат (MDI) с NCO% = 31% и средней функциональностью = 2,8 (Tosoh Corporation, Япония). Дополнительными компонентами, используемыми для композитов RPUF, были хлопья расширяемого графита (EG): +50 меш (> 300 мкм м, ≥75% минимум), pH = 5 ÷ 10 (Sigma-Aldrich) и клозит 20A: расстояние d ( 001) = 31.5 Å (Southern Clay Products Inc., Техас, США).
2.2. Приготовление жесткого пенопласта
Жесткий пенополиуретан был приготовлен методом одностадийного вспенивания с использованием литья под давлением. EG и клоазит 20А были диспергированы в полиоле перед добавлением изоцианата. Полиол, вспениватель и добавки смешивали и перемешивали до получения однородной смеси. После этого в смесь добавляли некоторое количество изоцианатного MDI (MDI / полиол = 1,4 мас. / Мас.) При интенсивном перемешивании в течение 10 с.Затем смесь быстро вылили в форму для получения пенополиуретана. Для завершения полимеризации между МДИ и полиолом формы, содержащие ПУ, выдерживали в печи при температуре 70–900–15–900–16 ° С в течение 24 часов. Наконец, пенополиуретан были отделены от формы, и твердая поверхность пен была удалена. Компоненты огнестойкой пены приведены в таблице 1.
|
2.3. Характеристики
Испытания на горизонтальное и вертикальное горение проводились с горизонтальной и вертикальной камерой горения GT-MC35F-2 в соответствии со стандартным испытанием на горизонтальное горение (ASTMD 635-98) и стандартным испытанием на вертикальное горение (ASTMD 3801-96). . Размер образца 130 × 13 × 3 мм 3 (длина × ширина × толщина). Предельный кислородный индекс (LOI) определяли с помощью прибора Yasuda 214 на образце размером 130 × 10 × 10 мм 3 согласно ASTMD 2863-97.Термогравиметрический анализ (ТГА) проводили на LABSYS Evo STA на воздухе при скорости нагрева 10 ° C · мин -1 от 30 ° C до 800 ° C. Теплопроводность пен измеряли с помощью прибора THB – 500 – Transient Hot Bridge (Linseis) в соответствии со стандартом DIN EN 993-15. Размер образцов 60 × 40 × 5 мм 3 . Датчик был зажат между двумя листами образца. Испытание композитов на сжатие проводилось на системе Instron 3383, и размер образцов составлял 50 × 50 × 50 мм 3 в соответствии со стандартом ISO 4898.Скорость сжатия составляла 5 мм · мин -1 . Морфологию поверхности композитов RPUF до и после обжига наблюдали с помощью сканирующего электронного микроскопа Hitachi S-4800 с ускоряющим напряжением 5 кВ при комнатной температуре. Просвечивающая электронная микрофотография (ПЭМ) была сделана на JEM 1400 (JEOL, Япония) слоев композитов толщиной 70 нм. Образец ПЭМ был приготовлен методом заливки эпоксидной смолой при температуре окружающей среды. Кристаллическую структуру полиуретановых композитов определяли на дифрактометре AD8 Advance со сканирующими детекторами и Cu Kα-излучением ( λ = 1.5406 Å), напряжение трубки 40 кВ и ток 40 мА.
3. Результаты и обсуждение
3.1. Огнестойкие свойства пен
Огнестойкие свойства композитов RPUF с различным содержанием EG и Cloisite 20A были исследованы с помощью теста горизонтально-вертикального горения (UL-94) и теста LOI. Результаты испытания на горение представлены на Рисунке 1 и в Таблице 2. Поверхность обожженных композитов была покрыта червеобразными структурами из вспененного графитового угольного слоя, который мог защитить полиуретановую матрицу.Горизонтальный тест (рис. 1 (а) и таблица 2) показал, что чистый RPUF сгорает очень быстро и полностью. Напротив, пламя композитов с наполнителем EG прекращалось перед первой отметкой, а огнестойкость композита, содержащего EG, достигала рейтинга UL94HB. В случае испытания на вертикальное горение чистый RPUF и RPUF, заполненный 5 мас.% EG, сгорели до удерживающего зажима, поэтому образцы не прошли испытания согласно классификации испытания UL94V. Когда загрузка ЭГ составляла 10 мас.% Или выше, горение образцов прекращалось сразу после извлечения из источника пламени, что означает, что образец прошел оценку V0 (рисунок 1 (b)).
|
Огнестойкость полиуретановых композитов была дополнительно исследована с помощью экспериментов LOI (рис. 2).Согласно стандарту ASTMD 2863-97 материал классифицируется как огнестойкий, если значение LOI превышает 23%. Как показано на рисунке 2, включение EG значительно повысило огнестойкость пены, превратив чистый RPUF из легковоспламеняющегося материала (значение LOI: 20,2%) в огнестойкий композит. Значение LOI увеличивалось пропорционально содержанию EG. В частности, RPUF с 20 мас.% EG показал значение LOI до 30,5% (таблица 2).
Чтобы четко понять огнестойкость, структура композитов EG / RPUF до и после испытания на горение наблюдалась с помощью СЭМ-изображений (рис. 3).Первоначально жесткие хлопья EG размером 300–500 мкм м были распределены в некоторых местах в матрице PU, как показано на рисунках 3 (а) и 3 (б). После обжига поверхность композита была полностью покрыта губчатым расширенным графитом (Рисунки 3 (c) и 3 (d)). Об этом явлении также сообщалось в предыдущей литературе, в которой было обнаружено, что EG увеличивался более чем в 100 раз по сравнению с исходным размером при более высоких температурах за счет быстрого испарения интеркаляции [29, 30]. Расширенный графит, таким образом, действовал как физическая преграда, которая препятствовала диффузии кислорода и массо- и теплопередаче между пламенем и матрицей полиуретана.
Однако присутствие ЭГ в пенополиуретане увеличивает теплопроводность и снижает механические свойства композитов. Чтобы решить эту проблему, мы включили органоглину в композиты EG / PU. Испытание LOI показало, что при том же содержании EG добавка глины может привести к увеличению значения LOI пенопласта EG / PU. В частности, по сравнению с EG15-RPUF (значение LOI 28,1%), EG15-20A2.5 – RPUF и EG15-20A5 – RPUF, образцы показали более высокие значения LOI – 28.5% и 28,7% соответственно. Аналогичное поведение наблюдалось при добавлении 2,5 мас.% Глины к EG17.5-RPUF. Возможны два фактора, связанные с повышением значения LOI для композита EG / глина / RPUF. Во-первых, глина увеличивала вязкость полиола, поэтому дисперсия наполнителя EG в полимерной матрице была улучшена. Кроме того, при горении органоглина образует на поверхности материалов обугленный слой, который препятствует передаче тепла и проницаемости кислорода в материал, а также испарению горючих продуктов разложения [31].Таким образом, глина и ЭГ показали синергетический эффект в улучшении огнестойкости полиуретановых композитов.
3.2. Термическая стабильность композитов
Чтобы лучше понять роль ЭГ и глины в огнестойкости полиуретанового композита, термостойкость этих композитов была изучена методом ТГА (рис. 4). Деградация всех образцов состояла из двух этапов. Первая максимальная температура потери массы, T 1max , чистого ПУ составляла около 330 ° C из-за деполиконденсации ПУ [32].В случае композита EG15-RPUF температура T 1max снизилась до 318 ° C, которая была назначена для улетучивания интеркалированных веществ EG, которое началось примерно при 300 ° C. Для композита EG15-20A5-RPUF первая максимальная потеря веса произошла при 315 ° C из-за разложения модификатора аммония в глине. Вторая максимальная температура потери веса T 2max чистого ПУ, EG15-RPUF и EG15-20A5-RPUF составляла примерно 568, 574 и 585 ° C соответственно.Термическая стабильность образца EG15-RPUF была немного улучшена по сравнению с чистым аналогом в результате обугливания EG при высокой температуре, что замедляло разложение полимера. В случае композита EG15-20A5 – RPUF органоглина представляет собой наноструктурированные барьеры, которые задерживают диффузию летучих веществ. В результате композит EG / глина / RPUF имел лучшую термическую стабильность, чем композит EG / RPUF.
3.3. Механические свойства
Для оценки механических свойств чистого RPUF и композитов RPUF была измерена прочность пен на сжатие, и результат показан на Рисунке 5 и Таблице 2.Эти данные показали, что присутствие 15 мас.% ЭГ значительно снижает прочность на сжатие RPUF с 0,2464 МПа до 0,2313 МПа при 10% -ной деформации. Это могло быть связано с тем, что микрочастицы EG привели к низкой совместимости между EG и полиуретановой полимерной матрицей. Кроме того, большой размер частиц ЭГ вызывает неоднородную ячеистую структуру пены, что влияет на механическую стабильность ячеистой структуры. Результат согласуется с предыдущими сообщениями [22–24].
Напротив, прочность на сжатие пенополиуретана EG-PU увеличивается при добавлении глины. В частности, при добавлении 2,5 мас.% Глины к EG15-RPUF прочность на сжатие композита EG15-20A2.5 заметно увеличилась с 0,2313 МПа до 0,2485 МПа, что сопоставимо с чистым пенополиуретаном. При дальнейшем добавлении 5 мас.% Глины прочность на сжатие EG15-20A5RPUF немного увеличилась до 0,2536 МПа. Как показано на Рисунке 6 (а), пик 2 θ чистой глины составляет 2,8 °. Согласно закону Брэгга, расчетное расстояние d (d001) глины равно 31.5 Å, что согласуется с таблицей данных Cloisite 20A, предоставленной поставщиком Southern Clay Products Inc. Однако на рентгенограмме под малым углом XRD композита глина / EG / PU не было отчетливых особенностей. Результат показал, что силикатные слои нанометрового размера в основном расслоились с определенным количеством интеркаляции в матрице полиуретана, что было дополнительно подтверждено ПЭМ-изображением (рис. 6 (b)). Дисперсия расслоенной органоглины увеличила межфазное взаимодействие между глиной и полиуретановой матрицей, что может повысить прочность композита на сжатие.Кроме того, глина делала полиол более вязким, что уменьшало накопление EG и, следовательно, улучшало дисперсию EG в полимере. Таким образом, присутствие глины может повысить прочность на сжатие композитов EG / PU.
3.4. Теплопроводность
Теплопроводность композитов RPUF представлена на Рисунке 7 и Таблице 2. Было ясно, что добавление наполнителя EG к пенополиуретану привело к значительному увеличению теплопроводности композитов PU. Добавление 15 мас.% EG увеличило теплопроводность композита EG15-RPUF на ~ 90%.Если содержание ЭГ составляло 20%, теплопроводность увеличивалась до 0,058 Вт · м −1 · K −1 , что было вдвое больше, чем у чистого RPUF. EG – это материал с высокой теплопроводностью, увеличивающий скорость теплопередачи. В результате EG нарушил изоляционные свойства пенополиуретана.
Добавление глины снижает теплопроводность композитов EG / RPUF. EG15-20A2.5-RPUF имеет теплопроводность 0,048 Вт · м −1 · K −1 , что ниже, чем у EG15-RPUF (0.053 Вт · м −1 · K −1 ). Теплопроводность EG15-20A5-RPUF была дополнительно снижена на 23% по сравнению с EG15-RPUF. Это могло быть связано с тем, что силикатные нанослои создавали дефекты и образовывали эффективные барьеры против переноса фононов в матрице EG / PU, тем самым нарушая теплопроводную сеть. Добавление органоглины представляется подходящим методом для улучшения теплоизоляции композита EG / RPUF.
4. Выводы
В данной работе исследованы огнестойкость, механические свойства и теплопроводность композитов ЭГ / РПУФ и ЭГ / органоглина / РПУФ.Хотя введение ЭГ в полимерную матрицу ПУ значительно повысило огнестойкость пены, теплоизоляция и прочность на сжатие были снижены. Органоглина была включена в композиты EG / PU, чтобы минимизировать этот недостаток. Испытание LOI показало, что при том же содержании EG добавление органоглины может увеличить значение LOI пенопласта EG / PU. Кроме того, прочность на сжатие и теплоизоляция композита также были улучшены в присутствии органоглины.Содержание органоглины 2-3 мас.% Было подходящим для включения в композит EG / PU. Комбинация ЭГ и органоглины является потенциальным методом изготовления огнестойких пенополиуретанов. Этот отчет может внести вклад в разработку экологически чистых огнестойких полиуретановых продуктов в будущем.
Доступность данных
Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.
Благодарности
Это исследование финансировалось Вьетнамской академией науки и технологий в рамках гранта № TĐPCCC.02 / 18-20.
Изоляция зданий – Green Building Alliance
Изоляция – не самый привлекательный компонент здания, но она важна как для работоспособности здания, так и для здоровья жителей. Без достаточной изоляции большая часть энергии, используемой для обогрева или охлаждения здания, будет потеряна на открытом воздухе.Недостаточная изоляция также может привести к проблемам с плесенью, поскольку нагретый воздух быстро охлаждается и вызывает конденсацию водяного пара. Исторически грязь, асбест и пробка использовались в качестве изоляционных материалов для зданий и труб. Доступные сегодня изоляционные материалы намного более эффективны, особенно в сочетании с герметизацией и вентиляцией.
Как это работает
Изоляция, которая содержит множество крошечных воздушных полостей, замедляет передачу тепла при установке на внутренней или внешней поверхности здания или в полостях здания.Каждому типу изоляционного материала присваивается рейтинг R, который является мерой его теплового сопротивления. Более высокое значение R указывает на лучший изолятор. R-значение материалов изменяется в зависимости от их плотности, поэтому, особенно при установке неплотной изоляции, соответствующая плотность необходима для достижения максимального R-значения. Подходящая изоляция зависит от местного климата и размера здания. Проверьте строительные нормы и правила Пенсильвании, чтобы узнать актуальные минимальные значения R для потолков, стен, ползунков и других строительных элементов.
Исторически грязь, асбест и пробка использовались в качестве изоляционных материалов для зданий и труб.
Лучший способ изолировать здание – это иметь четко определенную тепловую границу. Тепловая граница здания отделяет кондиционируемые (отапливаемые или охлаждаемые) пространства от открытых или некондиционированных зон. Здание должно иметь непрерывную изоляцию вокруг тепловой границы, включая углы и края. Поверхность воздуховодов и топочных шкафов, лежащих за тепловой границей, например, в недостроенном подвале, также должна быть изолирована.Распространенной проблемой, которая возникает при создании тепловой границы, является образование теплового моста, которое происходит, когда проводящие материалы пересекают барьер и позволяют теплу течь от одной стороны к другой. Например, когда изоляция помещается между деревянными стойками, но не за стойками и не закрывает их, древесина будет продолжать проводить тепло через стену. Избегайте тепловых мостов, сводя к минимуму использование проводящих материалов, таких как дерево, сталь и алюминий, или добавляя термические разрывы, чтобы проводящие материалы не контактировали друг с другом.Нагрузку на отопление здания можно рассчитать с учетом различных материалов в каждой стене, чтобы увидеть, как изоляция влияет на экономию.
Одно из основных заблуждений относительно изоляции состоит в том, что она автоматически является воздушным барьером. Хотя некоторые типы изоляции могут действовать как умеренно эффективный воздушный барьер, например, экструдированный полистирол или распыляемая пена, такое обобщение нельзя допускать. В частности, изоляционные войлоки и одеяла НЕ служат воздушными барьерами.Воздух, проходящий через изоляцию или вокруг нее, на самом деле является одной из основных причин потерь энергии. Поэтому в обязательном порядке необходимо установить и тепловой барьер, и воздушный барьер, как правило, в полном контакте друг с другом. Еще один важный шаг – заделать все изоляционные швы изоляционной лентой или аэрозольной пеной, чтобы тепловые и воздушные барьеры оставались непрерывными. Даже щели, которые занимают крошечный процент площади стены, могут стать причиной серьезной неэффективности.
Подвал и чердак дома требуют особого внимания при утеплении.Любой из них может остаться незавершенным, что чаще всего соответствует исключению из тепловой границы. Домовладельцы должны учитывать предполагаемое назначение помещения, а также такие условия, как то, какая часть подвала находится над уровнем земли. В подвалах нельзя упускать из виду меры контроля влажности. Влажный подвал может привести к появлению плесени, повреждению конструкции или гниению изоляции.
Типы, стоимость и установка
Изоляция бывает разных форм, включая войлок, жесткие плиты, пену для распыления и насыпной наполнитель.R-ценность изоляции зависит от ее качества! Лучшая изоляция будет стоить дороже, но в долгосрочной перспективе окупится значительной экономией энергии, а также меньшим износом систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Изоляционные войлоки (сайт: Logantech)
Гибкие войлоки и одеяла , состоящие из слабо связанных волокон стекловолокна, минеральной ваты, джинсовой ткани или натуральных волокон, являются наиболее широко используемыми изоляционными материалами в Соединенных Штатах. Большинство облицованы фольгой или крафт-бумагой. Убедитесь, что желаемая марка не использует формальдегид в качестве связующего вещества. Одеяла не нарезаются заранее, тогда как войлоки бывают таких размеров, которые легко помещаются между стойками или балками, расположенными на расстоянии 16 или 24 дюймов. Бита следует разрезать или разрезать так, чтобы они подходили к препятствиям, а не раздавлены. Точно так же их следует обрезать точно по длине, чтобы заполнить полость. Если войлок не находится в постоянном контакте с прилегающей поверхностью, его значение R может существенно уменьшиться. Батты и одеяла обычно имеют R-значение между R-2.5 и R-4,5 на дюйм.
Жесткая изоляция из плит (сайт: Martin Pettitt)
Другой распространенный тип изоляции, пенопласт , обладает высокой водостойкостью и хорошо выполняет функцию термического разрыва, поскольку покрывает целые стены, включая каркас. Пенопласт продается в виде листов размером 4 x 8 дюймов (от 10 до 60 долларов за лист), и его значение R зависит от того, какой материал он содержит. Например, пенополистирол (EPS) имеет такое же значение R, что и изоляционные войлоки, между R-3,6 и R-4.2 на дюйм. Экструдированный полистирол (XPS) более плотный и имеет более высокое значение R – около R-5 на дюйм. Полиизоциануратная плита имеет один из самых высоких показателей R среди всех строительных изоляционных материалов на рынке, от R-5,6 до R-7 на дюйм. Плиты из экструдированного полистирола и полиизоцианурата полезны в приложениях с ограниченным пространством из-за их высоких значений R на дюйм. Также можно найти другие жесткие изоляционные плиты, такие как стекловолокно или плита из минеральной ваты, но они не обладают всеми свойствами пенопласта.
Изоляция из аэрозольной пены (flickr: ilovebutter)
Пена для распыления – эффективный и универсальный вид изоляции. Два его компонента смешиваются на кончике пистолета-распылителя, образуя жидкую пену, которая расширяется и затвердевает на поверхности. Полиуретан является основой большинства аэрозольных пен, хотя составы различаются. Убедитесь, что пена желаемой марки не содержит ГФУ или ГХФУ, которые являются парниковыми газами. Пена идеально подходит для неровных поверхностей и небольших зазоров, трещин или швов, но ее также можно использовать для изоляции больших площадей, таких как стены, потолки или даже наружные поверхности крыши. При установке изоляции из распыляемой пены необходимо надевать защитное снаряжение, и зачастую лучшая стратегия – это нанять профессионала. Пена для распыления бывает с открытыми и закрытыми порами, с некоторыми ключевыми отличиями. Пена с закрытыми порами имеет R-значение от R-6 до R-7 на дюйм, а не от R-3 до R-4 на дюйм для открытых ячеек и многих других типов изоляции. Пену с открытыми порами не следует использовать во влажных помещениях. Это дешевле, чем с закрытыми ячейками, хотя и то, и другое значительно дороже, чем войлок.Распыляемая пена действительно служит воздушным барьером, что помогает избежать дополнительных затрат.
Изоляция с неплотным заполнением используется для закрытых пространств (например, для переоборудованных стен), а также на чердаках. Он может быть изготовлен из выдувного стекловолокна или минеральной ваты, выдувной целлюлозы, вермикулита или перлита. Вермикулит и перлит особенно хороши для полостей с шероховатой поверхностью, где выдувная изоляция может застрять и помешать установке, но убедитесь, что вы выбираете марки, не содержащие асбест.Типичные значения R для изоляции с неплотным заполнением лежат между R-2,5 и R-4,5, а значения R для выдувной изоляции оптимизируются, когда она устанавливается в соответствии с ее идеальной плотностью.
SIP (flickr: jsbarrie)
Две относительно недавние технологии изоляции, структурные изолированные панели (СИП) и изолированные бетонные опалубки (ICF) , набирают популярность на рынке экологичного строительства. SIP – это многофункциональный материал, сделанный из изоляции из жесткого пенопласта, зажатой между двумя структурными плитами, обычно ориентированными стружечными плитами.Пенопласт обычно представляет собой пенополистирол, полиуретан или полиизоцианурат. СИП служат конструктивными элементами, изоляцией и воздушной преградой в зданиях. Они довольно прочные и предотвращают деформацию и провисание зданий. Панели изготавливаются на заказ для каждого здания, поэтому они бывают разных размеров (до 8 x 24 дюймов), толщины (4,5–12,25 дюйма) и даже форм. Поскольку они являются сборными, использование SIP может сэкономить время и трудозатраты по сравнению с другими методами каркаса и изоляции нового строительного объекта.Их можно купить даже с предварительно вырезанными оконными проемами и установленными электрическими пазами. SIP также приводят к созданию чрезвычайно воздухонепроницаемых зданий, поэтому необходима хорошая система вентиляции. R-значение структурной изолированной панели зависит от ее толщины, в диапазоне от R-14 до R-45, но примечательно, что SIP с относительно низкими R-значениями могут по-прежнему превосходить другие типы изоляции с немного более высокими характеристиками, потому что для SIP , R-значение уже учитывает всю стену.СИПы дороже традиционных материалов, но сочетают в себе несколько функций. В целом их установить не сложнее, чем другой каркас и изоляцию, но они требуют определенных знаний и оборудования. Проекты, построенные с использованием SIP, должны быть тщательно спланированы заранее, чтобы избежать ошибок, внесения изменений в последнюю минуту и задержек из-за необходимости заказа дополнительных панелей. Изменения в SIP лучше всего производить с помощью специальных инструментов, а также необходим кран для подъема панелей верхнего этажа и крыши на место.Панели скрепляются специальным клеем, и, как только они размещены, швы заклеиваются лентой, конопаткой или герметизируются с помощью аэрозольной пены. Особые методы используются для установки встроенного освещения, сантехники, наружной облицовки и кровли в здании SIP. СИП необходимо беречь от воздействия влаги.
Изолированные бетонные опалубки начинаются с отдельных блоков с двумя сторонами пенопласта, скрепленными пластиковыми прокладками. Блоки, которые бывают разной формы для углов и стен, подходят друг к другу, образуя пустотелые конструкции из пенопласта.Затем строители закачивают бетон в интерьер, и стены из пенобетона готовы. ICF невероятно прочные, более устойчивые к влаге, чем SIP, огнестойкие и шумоизоляционные. Они особенно полезны для подвалов или участков, требующих сильного армирования. Стены ICF обычно имеют R-12, и из-за их высокой тепловой массы они помогают улучшить энергетические характеристики в местах, где обычно более жаркие дни и более холодные ночи, чем желаемая температура в помещении.Возможно пассивное отопление. С другой стороны, зданиям ICF требуется большое количество бетона, и их сложно отремонтировать после постройки. Они дороже традиционных видов изоляции, но, как и СИП, служат нескольким целям в здании.
Наконец, нетрадиционный метод изоляции включает использование тюков соломы , которые являются еще одним изолятором и конструкционным материалом двойного назначения. В строительстве из тюков соломы используются отходы для создания легко настраиваемого пространства с толстыми стенами, утепленными до R-35.Как и многие изоляционные материалы, солома подвержена повреждениям от влаги. Строения из соломенных тюков, обычно покрытые штукатуркой, глиной или гипсом, обладают огнестойкостью и могут прослужить долгое время при правильном уходе. Строительные отходы или отходы сноса поддаются биологическому разложению.
Изоляция может способствовать созданию новых домов, отвечающих требованиям общих налоговых льгот по энергоэффективности (для домовладельцев и строителей) на основе сокращения энергопотребления по сравнению с базовым уровнем Международного кодекса энергосбережения 2006 года.
Преимущества хорошей изоляции
- Экономия энергии, используемой для обогрева и охлаждения здания
- Сэкономьте на счетах за электроэнергию, оборудование HVAC и даже осушение воздуха
- Повышение комфорта за счет снижения колебаний внутренней температуры
- Может также служить шумоизоляцией, воздухо- и / или пароизоляцией или может повышать прочность конструкции.
Ссылки по теме
Теплоизоляционные материалы для строительства
Номера страниц, за которыми следует буква «t», относятся к таблицам.Номера страниц, выделенные курсивом , относятся к рисункам.
коэффициент поглощения воды, 64
ACGIH (Американская конференция государственных промышленных гигиенистов), 9
саман, 43–44
адсорбция
в целом 54–55
гистерезис, 57, 58, 58
изотермы, 55
изотермы, типы, 56 , 57, 57
изотермы, вариации, 59–60
механизмы для, 55–56
регионов, 56, 56
газобетон, 44–45.
аэрогелевая изоляция, 18–19, 18 т
программы воздействия старения, 86–87
Американская конференция государственных промышленных гигиенистов (ACGIH), 9
Американское общество отопления, охлаждения и воздуха – Инженеры по кондиционированию (ASHRAE), 50, 97
, приложение
из пенобетона, 45
из аэрогелевой изоляции, 18
из целлюлозной изоляции, 34
из глинобитного / утрамбованного материала. земля / саман, 44
изоляция из хлопковых отходов, 32–33
изоляция из пенополистирола, 40–41
изоляция из пенополистирола, 22
из экструдированного полистирола (XPS) изоляция, 22–23
изоляция из льняного волокна, 13
изоляция из стекловаты n, 8
изоляционного материала из конопляного волокна, 10
конопляно-известкового изоляционного материала, 11–12
инъекционного пенополистирола, 39
изоляционного глиняного кирпича, 32
изоляции из минеральной ваты, 6
емкости амортизации влаги, 60
фенольных изоляционных плит, 25
полиэтиленовой (PE) изоляции, 24
полиизоциануратной изоляции (PIR), 19 –20
изоляции из овечьей шерсти, 15
изоляционных материалов, 31
изоляции напыляемой пеной, 28
изоляции соломенных тюков, 42
VIP-персон, 35
древесноволокнистой изоляции, 16–17
ASFP (Ассоциация специалистов по противопожарной защите), 108
900 40ASHRAE (Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха), 50, 97
Ассоциация специалистов по противопожарной защите (ASFP), 108
автоклавный газобетон (AAC), 44–45, 124
тюки соломы, 42
BASF GmbH, 39, 136–137, 139, 168
баттс. см. плиты / войлоки
BBA (British Board of Agrément), 131–132, 159, 165
BBA Консультации, исследования и обучение (BBA CIT), 160
изоляционные материалы на биологической основе , 54, 58, 59, 70, 93, 121, 135
биологические агенты и долговечность, 82
одеяла из аэрогелевой изоляции, 18
блоки / кирпичи
выдувная минеральная вата , 6, 7т, 167–168
BN ES 16760: 2015, 121
Boardman, Brenda, 163
платы
из аэрогелевой изоляции, 18
из целлюлозной изоляции, 34
изоляция из пенополистирола (EPS), 22
изоляция из экструдированного полистирола (XPS), 22–23
фенольная изоляция, 25
9 0037
из полиизоциануратной (PIR) изоляции, 19
из древесноволокнистой изоляции, 16.
см. Также плиты глиняные; изоляция из вспененной пробковой плиты
Bonfield, Peter, 157
BRAC; Великобритания (Консультативный комитет по строительным нормам), 103, 104
BRE (Строительное научно-исследовательское учреждение), 97, 107, 111, 128, 157, 158, 162
Метод экологической оценки BRE (BREEAM), 97, 97t , 129
кирпича. см. блоков / кирпичей
British Board of Agrément (BBA), 131–132, 159, 165
Британский институт стандартов (BSI Group), 50, 107, 165
Brokenshire, James, 108
Комиссия Брунтланд, 115
BS 8414, 103, 107
BS 9414, 107
BS EN 12667: 2001, 75
BS EN 14509: 2006, 88
BS EN 15304: 2010, 92
BS EN ISO 8990: 1996, 73
BS EN ISO 14020, 121, 122 , 128
BS EN ISO 14025, 121, 122
BS EN ISO 14040, 115, 122 , 128
BS EN ISO 14044, 115, 116, 120, 128
BS ISO 9869-1: 2014, 79
BS ISO 21930, 121
BSI Group (Британский институт стандартов), 50, 107, 165
BSI Group (Институт стандартов), 165.
Значение «Buf», 63
буферная влажность. см. Под влажность
Строительные (Шотландия) Правила 2004, 95
строительные материалы
устойчивость, 128–129.
см. Также изоляционные материалы
строительные нормы и правила
в целом, 1
и горючесть, 102–106
и риски пожара, 101–112
и Hackitt Review, 107–108
и токсичность дыма, 109–112
в Великобритании, 95–97, 97 т, 98 т, 106, 110
в США, 97–99
Консультативный комитет по строительным нормам (BRAC; Великобритания), 103, 104
Закон о строительных нормах (поправка) (Северная Ирландия) 2016, 95
Building Research Establishment (BRE), 97, 107, 111, 128, 157, 158, 162
технический углерод, 38–39, 168
Агентство по гарантии изоляции полостей (CIGA), 132, 159, 167, 171, 173
стенка полости изоляция (CWI)
в целом, 149
добыча, 169–170
финансирование, 161
установка, 159, 160, 169, 174
жертвы аварий, 173
целлюлоза, 135т
целлюлозная изоляция
LCA of, 127
обзор, 33–35
свойства, 35t
рейтинги для, 98 т
Центр передового опыта модернизации (CoRE), 162
сертификация / аккредитация, 98, 132, 159, 165, 171.
CESP (Программа энергосбережения сообщества), 171
ХФУ (хлорфторуглероды), 141
химические источники, для изоляционных материалов, 136–140
хлор, 137, 139
хлорфторуглероды (CFCs), 141
CIGA (Агентство по гарантии изоляции полостей), 132, 159, 167, 171, 173
CIVALLI, 173
системы облицовки, 101, 103, 107, 156, 166 , 170
Clarion Housing Group, 157
глиняные доски, 38
глиняные кирпичи. см. изоляционный глиняный кирпич
CLT (поперечно-клееный брус), 151–152
глыба, 43–44
Code for Sustainable Homes, 97
горючесть / воспламеняемость
изоляционных материалов, 102–104, 166
изоляционных материалов, классификация, 104–106
Программа энергосбережения Сообщества (CESP), 171
проводимость, 49
составляющих
аэрогелевой изоляции, 18
целлюлозной изоляции, 33
хлопковой изоляции, 32–33
пенопластовой изоляции, 40
пенополистирола ( EPS) изоляция, 21
изоляция из экструдированного полистирола (XPS), 22
изоляции из льняного волокна, 13
изоляции из стекловаты, 8
изоляции из конопляного волокна, 10
изоляции из конопли и извести, 11
из литого пенополистирола, 39
изоляции из минеральной ваты, 6
плит фенольной изоляции, 25
полиэтиленовой (PE) изоляции, 24
полиизоциануратной изоляции (PIR), 19
изоляции из овечьей шерсти , 14–15
SIP, 30
изоляции напыляемой пены, 28
изоляции соломенных тюков, 42
UFFI, 26
VIPs, 35
изоляция из древесного волокна, 16
конвекция, 49
CoRE (Центр модернизации т Excellence), 162
пробка, 135т.
проблемы коррозии, 152
изоляция из хлопковых отходов, 32–33, 34 т
Covestro AG, 137
поперечно-клееная древесина (CLT), 151–152
DECC ( Министерство энергетики и изменения климата Великобритании), 132–133
коэффициент декремента, 53
Департамент энергетики и изменения климата (DECC; Великобритания), 132–133
расчетный срок службы, 84 т.
Dow Chemical Company, 136, 139
сухая футеровка, 152, 171–172
долговечность
и программы воздействия старения, 86–87
и биологические агенты, 82
по проектированию и проектированию, 93
и экологическим агентам, 82
изоляционным материалам, 87–93
требованиям к, 84, 84t
и сроку службы 82, 84
ECO (Обязательства энергетической компании), 132–134, 157, 158, 170
EIA (Агентство экологических исследований), 141
выбросы
ХФУ, 141
из сухой футеровки, 152
из антипиренов, 109
из фабрики каменной ваты, 140т.
см. Также каменная вата; токсичный дым
Обязательства энергетической компании (ECO), 132–134, 157, 158, 170
Сертификат энергоэффективности (EPC), 96, 133, 164
Energy Saving Trust (EST) , 37, 163, 165
Английский Строительный регламент Утвержден Документ B, 101, 104–106, 107, 110
агентов окружающей среды и долговечность, 82
Атрибуты окружающей среды
пенобетона , 45
из аэрогелевой изоляции, 19
из целлюлозной изоляции, 34
из глиняных плит, 38
из глыбы / утрамбованной земли / самана, 44
из хлопковых отходов , 33
из пенополистирольной изоляции, 41
из пенополистирола (EPS), 22
из экструдированного изоляция из полистирола (XPS), 23
изоляции из льняного волокна, 13
изоляции из стекловаты, 8–9
изоляции из конопляного волокна, 10
из конопляно-известковой изоляции, 12
инжектированного пенополистирола, 39
инжектированных волокон, 37
изоляционных глиняных кирпичей, 32
изоляционных материалов из минеральной ваты, 7
фенольных изоляционных плит, 25
из полиэтиленовой (PE) изоляции, 24–25
из полиизоциануратной (PIR) изоляции, 20
из овечьей шерсти, 16
из SIP, 31
из напыляемой пены. , 28
утеплителя из тюков соломы, 42–43
термокрасок, 38
из VIP-персоны, 36
изоляция из древесного волокна, 17
Агентство экологических исследований (EIA), 141
схемы экологической маркировки, 121, 122 , 128–129, 128 т
Экологические декларации продукции (EPD), 115, 121, 128
Схема экологического профиля (BRE), 97
Агентство по охране окружающей среды (EPA; США), 29
EPA (США; Агентство по охране окружающей среды), 29
EPC (Сертификат энергоэффективности), 96, 133, 164
EPD (Экологические декларации продукции), 115, 121, 128
EPS. см. изоляция из пенополистирола (EPS)
уравнения
для баланса воздуха, 68
для защищенных конфорок, 75–76
для расходомеров тепла, 76
для теплопередачи , 67–68
для горячих боксов, 74–75
для метода горячей проволоки, 77–78
для буферизации влаги, 61–63
для переноса влаги, 65–66 , 67
для метода радиального теплового потока, 76–77
для теплопроводности и теплового потока, 51–52
для теплопроводности, сравнительный метод, 76
для теплопроводности, влажных материалов, 51
для теплопроводности, первичной, 50–51
для температуропроводности, 53
для значений U, 79
EST (Energy Saving Trust), 37, 163, 165
Европейский Союз, стандарты для изоляционных материалов, 95
Изоляция из вспененной пробковой плиты
LCA of, 125
обзор, 40–41
свойства, 41т
оценки, 98т
пенополистирол (EPS), 136т
пенополистирол (EPS) изоляция
Горючесть, 102, 166, 168–169
Прочность, 88, 89т, 90т
в EWI, 170
LCA of, 125
обзор, 21– 22
свойства, 21т
рейтинги, 98т
воздействия. см. программы воздействия на старение
изоляция внешних стен (EWI)
изоляция из экструдированного полистирола (XPS)
горючесть, 102
LCA of, 126
- обзор 22–24
свойства, 22t
рейтинги для, 98t
факторные методы, для оценки срока службы, 85
Закон Фика, 65
системы классификации пожаров
Британский, 105–106
Европейский, 104–105
пожароопасные
газобетона, 45
и строительные нормы, 101–112
из глиняные плиты, 38
из брусчатки / утрамбованной земли / самана, 44
9 0037
и горючесть изоляционных материалов, 102–106
и токсичность дыма, 109–112
термокрасок, 37
пожарных, токсичность дыма, 110
антипирены , 109, 110–111
изоляция из льняного волокна
LCA of, 124
обзор, 13–14
свойства, 14t
устойчивость к наводнениям, из изоляционные материалы, 172–173
пенопластовые изоляционные материалы, 135т, 136т.
формы / размеры
из пенобетона, 45
из аэрогелевой изоляции, 18
из целлюлозной изоляции, 34
из глиняных плит, 38
из отходов изоляция, 32–33
изоляция из пенополистирола, 40–41
изоляция из пенополистирола (EPS), 22
изоляция из экструдированного полистирола (XPS), 22–23
изоляция из льняного волокна, 13
изоляция из стекловаты, 8
изоляция из конопляного волокна, 10
изоляция из конопли и извести, 11–12
из инжектированного пенополистирола, 39
изоляционного глиняного кирпича, 32
изоляционного материала из минеральной ваты, 6
фенольного изоляционные плиты, 25
полиэтиленовой (PE) изоляции, 24
полиизоциануратной (PIR) изоляции, 19–20
изоляции из овечьей шерсти, 15
SIP, 31
изоляционной пены, 28
изоляции соломенных тюков, 42
высокопоставленных лиц, 35
изоляции древесного волокна, 16-17
Франкфурт, 166
Институт Фраунгофера (Мюнхен), 87
топливная бедность, 156–157, 163–164
Пожар в суде Гарнок, 103
стекловата, 8
стекловолокно, 136 т
изоляция из стекловаты
долговечность, 87–88
и модернизация изоляции, 167–168
LCA of, 123
обзор, 8–9
свойства, 9t
рейтинги для, 98t.
см. Также изоляция из минеральной ваты
глобальное потепление, 2, 141
графит, 38–39, 168
Совет по экологическому строительству (UKGBC), 161
Green Deal, 132–133, 157, 162
The Green Guide to Specification (Anderson et al. ), 97
Катастрофа в башне Гренфелл, 1–2, 101, 106–108, 155 –156, 166
гипсокартон / гипсокартон, 152, 171–172
Hackitt, Judith, 108–109
Hackitt Review (Независимый обзор строительных норм и пожарной безопасности)
in общая, 1, 108
консультантов в, 109
пропусков в, 109, 111
Хансфорд, Питер, 157–158
Hazchem p rocedures, 138
воздействия на здоровье
аэрогелевой изоляции, 19
целлюлозной изоляции, 35
глиняных плит, 38
изоляционных плит из пенопласта, 41
изоляции из пенополистирола (EPS), 22
изоляции из экструдированного полистирола (XPS), 23–24
изоляции из льняного волокна, 14
изоляции из стекловаты, 8–9
пенько-известковой изоляции, 13
инжектированного пенополистирола, 39
инжектированных волокон, 37
модернизации изоляции, 163–164
изоляции минеральной ваты, 7
фенольных изоляционных плит, 25
полиизоциануратных (PIR) изоляционных материалов, 21
900 37
изоляции из овечьей шерсти, 16
SIP, 32
изоляции напыляемой пеной, 28–30
изоляции из тюков соломы, 43
термокрасок, 38
УФФИ, 26–27
VIP, 36
древесно-волокнистой изоляции, 17
теплоемкости, 52–53
расходомеров тепла, 75, 76
теплота сорбции, 59, 59
теплота смачивания, 59, 59
теплопередача, 49, 67–68
конопляный бетон. см. изоляция из конопли и извести
волокно из конопли, 135 т
изоляция из волокна из конопли
LCA of, 124
обзор, 10–11
свойства, 11t
шайба пеньковая, 11, 89, 91, 91т, 93, 135т
конопляно-известковая изоляция
плотность и водопоглощение, 91т
прочность, 89, 91, 92
в EWI, 171
составы для, 92 т
смеси для, 91 т
обзор, 11–13
свойства, 12 т
жилой фонд повышенного риска Buildings (HRRBs), 108
Hills, John, 156–157
горячих бокса, 73–74
конфорок, 75–76 900 05
методы горячей проволоки, 76–78
Хауэлл, Джефф, 37
HRRBs (жилые дома повышенного риска), 108
гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), 141
гидрофторуглероды ГФУ), 141
цианистый водород (HCN), 111
гигроскопичные регионы, 56, 56
гистерезис, 57, 58, 58
IARC (Международное агентство исследований по раку), 7, 22, 24, 36, 39
ICFs (изолированные бетонные формы), 23, 150
IEA-Annex 14, 69, 69t
IECC (Международный кодекс энергосбережения) , 97
литье на месте, 11
измерения на месте, 79
напыление на месте, 11, 28
Независимая проверка Строительные нормы и правила и пожарная безопасность (Hackitt Review), 1, 108–109, 111
инжектированный пенополистирол, 38-40, 40 т
инжектированные волокна, обзор, 36–37
Innovate UK, 147 .
установка
CWI, 159, 160, 169, 174
EWI, 158–159
изоляционных материалов, в целом, 153
модернизации изоляции, в общая, 165
Институт охраны исторических зданий (IHBC), 172
изолированные бетонные опалубки (ICFs), 23, 150
изоляционный глиняный кирпич, 32, 33t
компании по теплоизоляции
изоляционные материалы
анализ, 2–3
на биологической основе, 54, 58, 59, 70, 93, 121, 135
сертификация / аккредитация, 98, 132, 159, 171
химические источники для, 136–140
горючесть, 102–106, 166
компании по продаже, 131–132, 134–135
и проблемы коррозии, 152
затраты на, 141–143, 142–143 т
долговечность, 87–93
оценка, 1
и антипирены, 110– 111
Устойчивость к наводнениям, 172–173
и глобальное потепление, 2, 141
установка, 153
LCAs of, 115–116, 116 , 123–127
проблемы с, 148
оценки (Великобритания) для, 98т
производство сырья для, 135–136
удаление, 156, 169–170
нехватка , 137–138
стандарты для, 95–99
типов, 5
неэффективность, 147–148
использование в различных конструкциях онс, 148–152
пользование, в ремонте, 155.
см. Также модернизация изоляции
свойства изоляции
аэрогеля, 18 т
целлюлозной изоляции, 35 т
хлопковой изоляции, 34 т
изоляция из пенополистирола, 41 т
изоляция из пенополистирола (EPS), 21 т
изоляция из экструдированного полистирола (XPS), 22 т
из льняного волокна, 14 т
из стекловаты, 9 т
конопляного волокна, 11т
конопли-извести, 12т
инжектированного пенополистирола, 40т
изоляционного глиняного кирпича, 33т
минеральной ваты, 7т
грибовидная изоляция, 45т
фенольная изоляция, 26т
полиэтилена (PE), 24 т
полиизоцианурата (PIR), 20 т
овечьей шерсти, 15 т
SIP, 31 т
аэрозольной изоляции, 29 т
изоляции из тюков соломы, 43 т
UFFI, 27 т
VIP, 36 т
древесного волокна, 17 т
модернизация изоляции
в целом, 155
консультации по, 173–174
оценка, 157–162
и топливная бедность, 156–157, 163–164
и вопросы здоровья, 163–164
установка, 165
материалов, используемых в, 166–169
методов, используемых в, 170–172
результатов, 173, 174
изоляция внутренних стен, 149 , 171–172
Международное агентство по изучению рака (IARC), 7, 22, 24, 36, 39
Международный кодекс энергосбережения (IECC) , 97
Международная организация по стандартизации (ISO), 50, 165.
ISO 13344: 2004, 111
ISO 13571: 2007, 111
изоцианаты, 27, 29, 111, 135t, 136
изотермы. см. Под адсорбция
изотридеканол, этоксилированный, 169
Japanese Industrial Standard (JIS), 64
Joint Competent Authority (JCA), 108
King, Colin, 158 9000
Kingspan Group, 107, 134, 136t, 137
Kirklees Project, 162
Kiwa NV, 132, 165
Пожар в башне Knowsley Heights, 103
Киотский протокол, 141
LABC (Local Authority Building Control), 106, 165
Lakanal House fire, 101
Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), 98
Liddell, Christine, 162, 163
оценки жизненного цикла (LCA)
в целом, 97
продуктов на биологической основе, 121
9 0037
изоляционных материалов, 115–116, 116 , 123–127
фаз в, 117–121, 117 , 119 , 120 .
см. Также схемы экологической маркировки
Оценка воздействия жизненного цикла (ОВЖЦ), 118, 119 , 120, 120
Орган местного управления зданием (LABC), 106, 165
насыпной, из целлюлозной изоляции, 34
Самый низкий изоплет для плесени (LIM), 69–70, 69
magic wallpaper. см. термокрасок
производство
аэрогелевой изоляции, 18
целлюлозной изоляции, 33
хлопковой изоляции, 32–33
вспененной пробковой изоляции, 40
изоляция из пенополистирола (EPS), 21
изоляция из экструдированного полистирола (XPS), 22
изоляция из льняного волокна, 13
изоляция из стекловаты, 8
изоляционного материала из пенькового волокна, 10
изоляционного материала из конопли и извести, 11
инжектированного пенополистирола, 39
изоляционного материала из минеральной ваты, 6
фенольных изоляционных плит, 25
из полиэтиленовой (PE) изоляции, 24
из полиизоцианурата (PIR) изоляция, 19
изоляция из овечьей шерсти, 14–15
СИП, 30
изоляция напыляемой пеной, 28
изоляция из соломенных тюков, 42
UFFI, 26
VIP-персон, 35
древесноволокнистой изоляции, 16
кирпичных стен, изоляционных материалов для, 148, 149т
MBV (буферная величина влажности), 61–63, 64
МДИ (метилендифенилдиизоцианат), 30, 136–138, 138
коррозия металлов, 152
метилендифенилдиизоцианат (МДИ), 30, 136–138, 138
изоляция из минеральной ваты
горючесть, 103
долговечность, 93
в EWI, 170
и модернизация изоляции, 167–168
LCA of, 124
обзор, 6–7
свойства, 7t
оценки, 98t.
см. Также изоляцию из стекловаты ; каменная вата
методы модифицированного нестационарного источника (MTPS), 78
влажные материалы, теплопроводность, 51
влажность
буферизация, 60–61
буферизация , шт., 61–64
глубина проникновения, 60–61, 61
и тепловой баланс, 68
перенос, 65–66, 67
значение буферной влажности (MBV), 61–63, 64
однослойная адсорбция, 56, 56 , 57, 57 , 58
рост плесени, 69–70, 69 т, 69
Методы MTPS, 78
многослойная адсорбция, 56, 56 , 57, 57 , 58
грибовидная изоляция, 45–46, 45 т
Национальная ассоциация агентств по чистому воздуху (NACAA), 9
National Energy Action (NEA), 157, 159, 160, 161
National House Building Council (NHBC), 106
National Центр восстановления, 162
Национальная токсикологическая программа (NTP; США), 9, 22, 24, 36, 39
Natural Building Technologies (NBT), 158
NBT (Natural Building Technologies), 158
NEA (National Energy Action), 157, 159 , 160, 161
Neopor, 39, 168–169
NHBC (Национальный совет жилищного строительства), 106
NIHE (Управление жилищного строительства Северной Ирландии), 160
Nordtest method, 61– 64
Управление жилищного строительства Северной Ирландии (NIHE), 160
NTP (Национальная токсикологическая программа США), 9, 22, 24, 36, 39
Пожар на заводе Ocado, 103
Охрана труда и Управление здравоохранения (OSHA; США), 9
Управление добросовестной торговли (OFT; Великобритания), 131–132, 134, 160
Управление рынков газа и электроэнергии (Ofgem; Великобритания), 133–134 , 157, 170, 171
строительство за пределами площадки, изоляционные материалы для, 151
Ofgem (Управление рынков газа и электроэнергии Великобритании), 133–134, 157, 170, 171
OFT (Управление добросовестной торговли Великобритании), 131– 132, 134, 160
OSHA (Управление по безопасности и гигиене труда США), 9
панели
из пенько-известковой изоляции, 12
из соломы, 42.
см. Также структурные изолированные панели; панели с вакуумной изоляцией
Движение «Пассивный дом», 161
PE. см. полиэтиленовая (PE) изоляция
PEA (Predicted Energy Assessment), 96
Perchard, Teresa, 159
изменения фаз, 66, 67t
задержка фазы / задержка времени, 53
фенольная изоляция
горючесть, 103
и коррозия металла, 152
обзор, 25–26
свойства, 26t
физическая адсорбция, 9020
PNC (быстрый натуральный цемент), 91, 91 т
полиэтиленовая (PE) изоляция, 24–25, 24t
полиизоциануратная (PIR) изоляция
горючесть, 103
обзор, 19–21
свойства, 20т
и токсичность дыма, 109
9004 0
полистирол
полистироловые шарики / клееные шарики, 168–169
полиуретан (PUR), 136 т
полиуретановая изоляция (PUR)
0
горючесть долговечность, 88, 88т, 89т
LCA, 126
и токсичность дыма, 109, 111–112
Predicted Energy Assessment (PEA), 96
production
быстрый натуральный цемент (PNC), 91, 91т
PU / PUR. см. полиуретан; полиуретановая (PUR) изоляция; напыляемая полиуретановая пена
ПВХ
метод радиального теплового потока, 76–77
излучение, 49
утрамбованная земля, 43–44
Регистрация, оценка, авторизация и Ограничение химических веществ (REACH; ЕС), 21
нормативные требования, для изоляционных материалов, 95–99
ремонт, 155.
дооснащение. см. модернизация изоляции
RIBA (Королевский институт британских архитекторов), 156
Ries, Reinhardt, 166
минеральная вата. см. каменная вата
рулоны
изоляция из хлопковых отходов, 33
изоляция из льняного волокна, 13
изоляция из стекловаты, 8
изоляция из конопляного волокна, 10
минеральной ваты, 6
изоляции овечьей шерсти, 15
Королевский институт британских архитекторов (RIBA), 156
R-value, 52
Saint- Gobain (Compagnie de Saint-Gobain SA), 87, 134, 136t
Уравнение Сандберга, 52, 62, 66
SAP (Стандартная процедура оценки), 1, 96, 174
Изоплетная система Седльбауэра , 69, 69
срок службы
оценка, 85
и долговечность, 82, 84
90 037
видов, 83т
овечья шерсть, 135т
изоляция овечьей шерсти
LCA of, 126
обзор, 14–16
свойства, 15т
номиналов для, 98 т
листов полиэтиленовой изоляции, 24
Sheffield Insulations Group plc (теперь SIG plc), 132, 134
SIP. см. структурные изолированные панели
плиты / войлоки
токсичность дыма
Гарантия на изоляцию твердых стен (SWIGA), 132, 171
изоляция сплошных стен (SWI), 158–159 , 170
изоляция из аэрозольной пены, 27–30, 29 т
аэрозольная полиуретановая пена, 169
Стандартная процедура оценки (SAP), 1, 96, 174
стандарты, для изоляционные материалы, 95–99
Институт стандартов (BSI Group), 165.
STBA (Sustainable Traditional Buildings Alliance), 172
стационарные методы горячей проволоки, 76–77
стальные каркасные конструкции, изоляционные материалы для, 150
каменная вата, 135 т, 139 -140, 140 т
изоляция из тюков соломы
LCA of, 126
обзор, 42–43
свойства, 43t
рейтинги для, 98t
соломенные плиты, 42, 98т, 126
структурные изолированные панели (СИП)
из пенополистирола (EPS), 22
из экструдированного полистирола (XPS), 23
изоляционных материалов в, 151
обзор, 30–32
полиизоциануратного инсула lation, 20
свойства, 31t
токсичность дыма, 156
диоксид серы, 152
устойчивость строительных материалов, 128–129
устойчивое развитие , 115
Sustainable Traditional Buildings Alliance (STBA), 172
SWI (изоляция сплошных стен), 158–159, 170
SWIGA (Агентство по гарантии твердой стены), 132, 171
Совет по технологической стратегии (TSB), 161.
теплопроводность
в целом, 49–50
управляющие уравнения для, 50–52
лабораторные измерения, 73–78
влажных материалов, 51
измерения на месте, 79
температуропроводность, 53–54
термическая эффузия, 54
тепловая масса, 53
тепловые краски, 37–38
тепловые свойства
деревянных каркасных конструкций, изоляционные материалы для, 150–151
временная задержка / фазовая задержка, 53
башенные блоки, 103, 155–156, 166.
токсичный дым, 109–112, 156
переходные методы, 77–78
переходные методы с простым источником (TPS), 78
UFFI. см. Изоляция из вспененного мочевины и формальдегида
UKGBC (Совет по экологическому строительству), 161
Union Carbide, 136
Соединенное Королевство
стандарты для изоляционных материалов, 95–97, 96 т, 97 т.
см. Также в конкретных учреждениях
Соединенные Штаты Америки
стандарты для изоляционных материалов, 97–99.
см. Также в конкретных учреждениях
пенопластовая мочевиноформальдегидная изоляция (UFFI)
U-значения, 52, 79, 96 т
вакуумные изоляционные панели (VIP), 35– 36
пар
VIP (панели с вакуумной изоляцией), 35–36
летучие органические соединения (ЛОС), 16
Компания по интересам сообщества теплых зон (WZcic), 160
вода
коэффициент поглощения, 64.
см. Также влажность; пар
WCED (Всемирная комиссия по окружающей среде и развитию; Комиссия Брунтланд), 115
охлаждение ветром, 166
древесное волокно, 135 т
изоляция из древесного волокна
в EWI , 170–171
LCA of, 124–125
обзор, 16–17
свойства, 17t
Всемирная комиссия по окружающей среде и развитию (WCED, Комиссия Брунтланд ), 115
WUFI-Bio, 70
WZcic (Общество интересов теплых зон), 160
Изоляционный материал
Продажи важнейших изоляционных материалов в Германии в млн. М 3 в год (1989–2011) Реплика стены дома бронзового века Минеральная вата внутри легкой стены в Канаде Пенополистирол (EPS) под микроскопом Пенопласт Celotex Thermax с алюминиевым ламинированием Изоляция стен и труб в строительстве в КанадеИзоляционный материал – это строительный материал, который предпочтительно используется для тепло- и / или звукоизоляции.Теплоизоляционные материалы – это материалы с низкой теплопроводностью, снижающие потери тепла или холода. Звукоизолирующие материалы имеют низкую динамическую жесткость и служат для уменьшения шума воздуха и шагов. Тепло- и звукоизоляционные материалы используются в строительной индустрии, в машиностроении, при производстве холодильников или морозильников и т.п. использовал.
история
Климатические условия северных и южных широт всегда заставляли людей заниматься вопросом теплоизоляции.На протяжении тысячелетий люди использовали принцип низкой теплопроводности в статических слоях воздуха для тепловой защиты. Еще в бронзовом веке в лесных массивах строили бревенчатые дома из тростника или соломы, имевшие хорошую теплоизоляцию. Поразительно, что даже стены в бронзовом веке были построены из двух раковин. Две плетеные стены, покрытые глиной, а пространство между ними заполнено сухой травой, позволили добиться отличных показателей теплоизоляции, которые были снова достигнуты только с постановлением о теплоизоляции 1995 года.Вплоть до сегодняшних строительных работ – таких как двойная кладка – принцип неподвижных воздушных слоев применялся снова и снова.
Использование изоляционных материалов стало предметом особого внимания в начале 20 века в холодильных камерах, что стало возможным с развитием холодильной техники. Первыми изоляционными материалами были пробка, стекловата и вулканизированное волокно. Важное значение приобрела структурная теплоизоляция
В основном использовалась древесная вата, пробка, льняное волокно, древесная и овечья шерсть, легкие строительные материалы на основе пемзы или шлака (металлургия) и минеральные волокна.В начале 1940-х годов первые синтетические (смоляные) пены были произведены промышленным способом. [1] Сегодня изоляционные материалы используются для различных ремонтных работ, от высокотехнологичных материалов до проверенной классики и множества натуральных изоляционных материалов. Каждый материал имеет сильные стороны в определенных областях применения.
«DIN 4106 – Нормы толщины стен жилых домов и аналогичных по конструкции зданий», введенные в 1937 году, впервые определили основу требований к толщине стен в зависимости от климатических зон.Первые минимальные требования к теплоизоляции в строительстве были созданы в 1952 году в «DIN 4108 – Руководящие указания по теплоизоляции в строительстве». Дальнейший импульс для разработки и использования изоляционных материалов был получен в результате нефтяного кризиса в результате принятия 1-го Постановления о теплоизоляции в 1977 году. Постановление об энергосбережении (EnEV) в настоящее время вступает в силу. [2]
Физические свойства здания
Наиболее важными физическими свойствами изоляционных материалов являются:
Теплопроводность
Теплопроводность указывает на тепловой поток, который проходит через вещество с толщиной слоя 1 м при температуре разница в 1 К.Чем ниже значение, тем лучше изоляционный эффект материала. Воздух плохо проводит тепло, поэтому он является основным компонентом большинства изоляционных материалов. Чем больше воздушных карманов в ткани и чем они меньше, тем больше ограничивается движение молекул воздуха и тем лучше изоляционные характеристики материала. [3] В случае теплоизоляционных материалов в строительстве, помимо теплопроводности, в некоторых случаях также указывается группа теплопроводности (WLG).
Динамическая жесткость
Динамическая жесткость характеризует упругость изоляционного материала. Чем ниже значение, тем лучше эффект звукоизоляции. Здесь преимущество имеют легкие изоляционные материалы с высокой долей воздуха. Динамическая жесткость зависит от толщины: чем толще изоляционный материал, тем ниже динамическая жесткость.
Насыпная плотность
Плотность брутто и значение изоляции или проводимости изоляционного материала тесно связаны; Обычно применяется следующее: чем ниже общая плотность изоляционного материала, тем выше его теплоизоляционный показатель.Как правило, насыпная плотность не имеет значения для выбора материала. Однако по статическим причинам это может быть важно в отдельных случаях. [4] Для звукоизоляции часто бывает наоборот; Более высокая насыпная плотность также является преимуществом для защиты от жары летом.
Сопротивление диффузии водяного пара
Сопротивление диффузии водяного пара показывает степень, в которой изоляционный материал может проникать водяным паром. Это (помимо способности впитывать или отводить влагу) важно для расположения изоляционного материала.Паронепроницаемые конструкции требуются в областях с высоким давлением пара, например. B. необходимы в ванных комнатах и в земле, в то время как изоляционные материалы, не пропускающие диффузию, в непосредственной близости от органических материалов могут помочь защитить их. В случае крыш с диффузионно-открытыми крышами проникающая влага может снова высвобождаться, в то время как в случае паронепроницаемых крыш существует риск того, что влага будет накапливаться в деревянной конструкции и, таким образом, способствовать ее разрушению в долгосрочной перспективе.
Удельная теплоемкость
Чем выше удельная теплоемкость изоляционного материала, тем лучше он подходит для сохранения низкого уровня отопления внутренних помещений от солнечного излучения летом при переоборудовании чердака (так называемая «летняя теплозащита» ).Такие изоляционные материалы также уменьшают загрязнение фасадов ETICS из-за роста водорослей, так как ночью они меньше остывают, и образуется меньше конденсата. [5]
капиллярность
Особенно в критических случаях, когда можно ожидать образования конденсата в изоляционном материале или в соседних слоях, капиллярность материалов играет важную роль в обеспечении переноса влаги на поверхность компоненты для испарения.
Многие случаи повреждений показали, что создание постоянно функционирующей пароизоляции часто невозможно надежно в нормальных условиях строительной площадки. В случае внутренней изоляции без пароизоляции, можно даже предположить, что конденсация запланирована в конструкции стены. Поэтому для этой цели подходят только изоляционные материалы, которые способны проводить влагу в жидком состоянии к поверхности стены.
Обычные изоляционные материалы из полистирола (пенополистирола) и минеральных волокон не подходят, так как они не имеют активных капилляров. [6]
В случае изоляционных материалов, изготовленных из возобновляемого сырья, обычно можно предположить достаточную капиллярность при условии, что не слишком высокая доля синтетической смолы, которая препятствует капиллярному транспорту.
Также были разработаны минеральные изоляционные материалы, подходящие для внутренней изоляции. Их обычно называют силикатом кальция, минеральной пеной или минеральными изоляционными плитами. Эти изоляционные материалы отличаются от изоляционных материалов из минерального волокна тем, что они имеют пористую структуру.
Для достижения непрерывной капиллярности необходимо убедиться, что в структуре стены нет разрушающих капилляры слоев . Запрещается использовать фольгу или материалы со слишком высоким содержанием синтетической смолы. Конечно, слои воздуха также предотвращают капиллярный транспорт. Чтобы компенсировать существующие неровности в значительной степени без пустот, изоляционные материалы обычно приклеиваются к поверхности стены с помощью минеральной извести или глиняного раствора.
При утеплении неровных поверхностей стен исторических зданий важно следить за тем, чтобы капиллярность не нарушалась замкнутыми воздушными пространствами.Обычно поверхность стен сначала покрывается штукатуркой с высокой проницаемостью, такой как штукатурка из воздушной извести и, в частности, глиняная штукатурка. Выравнивающий слой штукатурки можно обойтись без
- . Гибкие изоляционные панели покрыты панельным материалом, который можно прикрутить к основанию. Утеплители из древесного волокна обладают хорошей капиллярностью. Они также предлагаются в виде законченной комбинации твердых и мягких волоконных слоев, которые можно прижимать к поверхности стены без пустот, привинчивая их к подложке, [7]
- полость образуется облицовочной оболочкой и заполняется хлопьями текучей целлюлозы или древесного волокна. [8] Однако, если слой слишком рыхлый, капиллярность может быть слишком низкой, так что требуется дополнительная пароизоляция на внутренней стороне изоляции.
- волокнистый материал, такой как хлопья целлюлозы, смачивается в специальной машине и выдувается на поверхность стены. Как и при нанесении торкретбетона, на стене перед ее окончательной отделкой создается прочный, но неровный слой без пустот.
Капиллярные строительные материалы обычно имеют то преимущество, что в случае незапланированного местного попадания влаги, например.грамм. через сломанные трубы, забитые водостоки или протечки в кровельной мембране жидкость быстро распределяется по стенам и потолку на большой площади, так что она может быстро высохнуть. Разумеется, предварительным условием является то, что компоненты не содержат блокирующих слоев, таких как фольга или пенопласт. Даже древесные плиты очень медленно отводят влагу. [9] [10]
Аспекты при выборе изоляционного материала
Различные изоляционные материалы конкурируют друг с другом, с такими характеристиками, как:
- Теплопередача / теплопроводность
- Динамическая жесткость
- сырье
- Форма поставки (сыпучие или связанные изоляционные материалы)
- цена
- Теплоемкость
- Водопоглощающая способность
- Сопротивление диффузии водяного пара
- Насыпная плотность
- Наличие
- Срок службы и долговечность (трещины от напряжения, замачивание, плесень , так далее.)
- Экологическая совместимость:
- Потребление энергии и выбросы CO 2 во время производства и во время транспортировки с производства на строительную площадку
- Выброс вредных веществ
- Проблемы с утилизацией остатков или материалов сноса
- Поведение при пожаре
- Воспламеняемость
- Выбросы токсичных веществ при пожаре
- Утилизация отходов
Изоляционные материалы обсуждались давно, сначала технически и экономически, а затем, при необходимости, биологически и экологически.Индустрию строительных материалов часто критикуют за то, что, по мнению критиков, она использует аргументы в своих целях, которые поддерживают или часто игнорируют, отвергают или ставят под сомнение ее собственный продукт, если они ослабляют ее конкурентные позиции.
Таким образом, изучается биологическое влияние изоляционных материалов на микроклимат в помещении и здоровый образ жизни, например, отложение в легких волокнистых частиц.
Экология строительства обсуждает энергетический баланс или экологический баланс изоляционных материалов, т.е.е. как долго должен использоваться изоляционный материал, чтобы сэкономить энергию, которая должна была быть использована при его производстве.
Области применения согласно DIN 4108-10
Блок из натурального утеплителя из волокон конопли Комбинация изоляционных материалов (полистирол / минеральная вата)D ой, D угол
- DAD – A ußendämmung крыши или потолка, защищенного от непогоды, с D eckung
- DAA – A ußendämmung крыши или потолка, защищенного от непогоды, с A bdichtung
- ДУК – внешняя изоляция U m k ehrdaches, подверженная атмосферным воздействиям
- DZ – Z протереть утеплитель стропила
- DI – нижняя сторона I nnendämmung потолок или крыша, потолочная плитка
- DEO – внутренняя изоляция согласно требованиям E поглажена o зубьев звукоизоляции
- DES – внутренняя изоляция ниже E Run S challschutzanforderungen
Вт и
- WAB – A ußendämmung стена за B ekleidung
- WAA – A ußendämmung стена за A bdichtung
- WAP – A ußendämmung the wall under P utz
- WZ – изоляция таких стен weischaligen
- WH – изоляция H olzrahmen- и H olztafelbauweise
- WI – I nnendämmung the wall
- WTH – изоляция между H от т переборок
- WTR – изоляция переборок R aum t
P Эриметр
- PW – Внешняя теплоизоляция (изоляция по периметру) W полностью от земли (внешнее уплотнение)
- PB – Внешняя теплоизоляция под B odenplatten против земли (внешнее уплотнение) [11]
Свойства продукта согласно DIN 4108-10
D Допустимая нагрузка на раку
- dk – k прочность на сжатие, e.грамм. Б. Между изоляцией стропил, изоляцией полости
- dg – г Предел прочности на сжатие, для. Б. под стяжкой в жилых и офисных помещениях
- дм – м едиевое сопротивление давлению, для. Б. под стяжкой, неиспользуемые участки кровли с гидроизоляцией
- ie – h і стойкость к высокому давлению, для. Б. Террасы, бывшие в употреблении крыши
- ds – s ehr высокая прочность на сжатие, например. Б. промышленные полы, паркинг
- dx – e xtrem высокая прочность на сжатие, например.B. высоконагруженные промышленные полы, стоянка
Вт до абсорбции
- wk – k требование, например Б. Внутренняя изоляция
- wf – вода f lüssiges не ухудшает водопоглощение, напр. Б. Наружная изоляционная стена
- wd – отсутствие ухудшения водопоглощения жидкой водой и / или D iffusion, z. Б. Изоляция по периметру, инвертированная крыша
Z ugfestigkeit
- zk – k требование, e.грамм. Б. Изоляция полости
- zg – г Предел прочности на разрыв, z. Б. Наружная изоляционная стена за облицовкой
- ж – ч высокая прочность на разрыв, z. Б. Наружная изоляция стены под штукатурку
S challtechnische properties
- sk – k a акустические требования
- sh – h высокая сжимаемость z. Б. 5 мм, например Б. Перегородка дома
- см – м ед. Сжимаемость з.Б. 3 мм, например Б. Ударная звукоизоляция под плавающей стяжкой, перегородкой дома
- sg – g cжимаемость z. Б. 2 мм, например Б. Ударная звукоизоляция под плавающей стяжкой, перегородкой дома
деформация
- tk – k требование, например Б. Внутренняя изоляция между профилями жесткости
- tf – стабильность размеров при F euchte и температуре, например. Б. Наружное утепление стены под штукатурку
- tl – стабильность размеров при L ast и температуре, например.B. Кровля с гидроизоляцией [11]
Сжимаемость CP и динамическая жесткость SD
EN 13162 предусматривает четыре уровня сжимаемости от 2 до 5 мм, которые обозначаются CP (для сжимаемости ).
DIN 4108-10 назначает полезную нагрузку 5 кПа, CP3 4 кПа, CP4 3 кПа и CP5 2 кПа уровню CP2. Однако спецификации производителя применяются, если они отличаются от этого.
Для изоляционных панелей из древесного волокна (WF) с аббревиатурой sh un sg DIN 4108-10 обычно устанавливает динамическую жесткость SD, равную 50 МН / м³.
Для вспененного перлита (EPB) жесткость SD указана как 30 МН / м³ для см или CP3 и 50 МН / м³ для sg или CP2.
Для пенополистирола (EPS) сокращения sh или CP5, а также sm или CP3 указывают на жесткость SD как 30 МН / м³, а для sg или CP2 – 50 МН / м³.
Для минеральной ваты (MW) с аббревиатурой sh или CP5 жесткость SD составляет 25 МН / м³, при см или CP3 с 40 МН / м³ и для sg или CP2 с 50 МН / м³. [12]
Для полезных нагрузок (согласно DIN 1055) более 5 кН / м² должны использоваться изоляционные материалы уровня CP2, для которых также были проверены характеристики ползучести. DIN 18560-2 содержит следующие спецификации:
- Под плавающими стяжками с нагрузкой от движения 3 кН / м² поверхностная нагрузка или 2 кН одинарная нагрузка должны использоваться изоляционные материалы с сжимаемостью 3 мм,
- Для стяжек с подогревом, а также при использовании искусственного камня, натурального камня или керамических покрытий сжимаемость изоляционного слоя не должна превышать 5 мм.
- В случае стяжки из мастичного асфальта сжимаемость изоляционного слоя не должна превышать 3 мм,
- Даже в случае многослойных изоляционных слоев общая сжимаемость должна быть в пределах заявленных значений.
До сих пор в стандарте DIN 18560 для полезной нагрузки использовалась единица измерения кПа. Числовое значение соответствует значениям, указанным в единицах измерения кН, поэтому преобразование не требуется. [13]
Общие изоляционные материалы
(Международные сокращения в скобках)
- пенопласт, в основном в виде жестких пенопластов; PUR и PIR также в виде пенопласта на месте
- вспененные эластомеры на основе неопренового каучука, EPDM или аналогичных резиноподобных базовых материалов,
- минеральные волокна, такие как минеральная вата (MW), стекловата или высокотемпературная вата,
- минеральные пены, такие как пемза, термосит (больше не продается), керамзит, вспененная слюда, объемный перлит (EPB), пластины силиката кальция, вспененное стекло (см. пеностекло (CG), вспененное стекло) или пластины и полотна из аэрогеля. ,
- растительное сырье, такое как древесное волокно (WF), древесная вата (цемент WW или magnesitgebunden, например.Heraklith,) кокосовое волокно, конопляное волокно, льняное волокно, капок, расширенная пробка (ICB), рогоз, тростник (циновки), морская или луговая трава,
- волокна животного происхождения, такие как овечья шерсть,
- Переработанный материал, например целлюлоза (из макулатуры).
В зависимости от свойств материала эти изоляционные материалы коммерчески доступны в виде панелей – иногда с гребнем и пазом или ступенчатыми швами – в рулонной форме, в виде листов или матов, жестких или полужестких, а также часто в виде нетканых материалов.
Сыпучие изоляционные материалы наносятся неплотно в виде объемных изоляционных материалов, вводятся в существующие или специально сконструированные полости в качестве изоляционных материалов для выдувания или распыляются на вертикальные стены или потолки во влажном состоянии. Органические материалы, такие как обычно используемые гранулы пенополистирола, целлюлоза и хлопья древесных волокон, Ceralith из ржаной, пробковой, льняной или конопляной косточки и минеральные материалы, такие как керамзит, керамзит, перлит или хлопья минеральной ваты.
Другой формой применения являются изоляционные материалы, которые вспениваются только тогда, когда они применяются на строительной площадке, например, пенополиуретан (пенополиуретан).Он используется, с одной стороны, в качестве монтажной пены для заполнения пустот и щелей, например, при установке окон, а с другой стороны, в качестве изоляционного материала стен в зданиях и транспортных средствах.
Вакуумные изоляционные панели состоят из изоляционных материалов, упакованных в фольгу, которые после заполнения вакуумируются. Это позволяет уменьшить толщину до 10–20% при том же термическом сопротивлении.
Сравнение изоляционных материалов
Изоляционный материал | Плотность брутто [кг / м³] | Теплопроводность λ R * [Вт / (м · K)] | Звук изоляция возможно ** | Выброс загрязняющих веществ возможен | Первичная энергия содержание | Огнестойкость класс строительного материала согласно DIN 4102-1 *** | Огнестойкость Еврокласс согласно EN 13501-1 | Температурная стойкость ° C | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Aerogelmatte 10 | 150 | 0,015–0,017 | № | низкий | A1, A2 или B | E | |||||||||||||
Стекло из вспененного стекла | –0,060 | № | высокий | A1 | |||||||||||||||
Blähglimmerschüttung (Вермикулит) | 70–150 | 0,070 | 99018 средний | 9 наполнитель | 90 | 0,039–0,050 18 | № | средний | A | ||||||||||
Керамзит средний | 300 | 0,1603 | 945 | ||||||||||||||||
Calciumsilikat-Platte | 300 | 0,065 | № | ? | A1 | ||||||||||||||
Льняное волокно | ? | 0,040 19 | № | низкий | B2 | ||||||||||||||
Стеклянный пеногранулят | 130–170 | 0,070–0,090 | ? | ? | A1 | ||||||||||||||
Изоляционная плита из пенькового волокна 12 | 28–100 | 0,040 | № | низкая | B2 | Изоляция из древесного волокна 902 270 | 0,037–0,050 | и | и 1 | низкий? | B | ||||||||
Легкая панель из древесной ваты | 360 | 0,090 | и | Нет | низкий | B | |||||||||||||
0,037 | ? | ? | ? | E | |||||||||||||||
Мат или тарелка из кокосового волокна | 75–125 | 0,045 | № | низкий | B | ||||||||||||||
Пробковая плита и гранулы | 120–200 | 0,045 | и | 8 и | 8 ja 3 | низкий | B | ||||||||||||
Цемент на основе оксида магния – пена in-situ 11 | 33 | 0,037 | № | ? | A1 | ||||||||||||||
Минеральная пеноизоляционная плита | 100-150 | 0,045 | № | средний | A1 | ||||||||||||||
панель из минеральной ваты | 20–200 | 0,032–0,040 | и | ja 1 , 2 | средний | A | |||||||||||||
Полиэфирные материалы3 1540–0,045 | ? | ? | B1 | ||||||||||||||||
Полиизоцианурат (PIR) 16 | 40–330 | 0,023–0,026 | B2 | B-s2 s2 d0, C-s2 s2 d0, C-s2 s2 d0, C | от -200 до 120 или 200 | ||||||||||||||
Polystyrolplatte | 15–30 | 0,030 | и | день 4 | высокий | B1 | |||||||||||||
Полиуретановая плита (PUR) 17 | 30 | 0,024–0,025 | № | ja 5 | высокий | B2 | B-s2 d0, C-s2 d0 | -180 до 100 | |||||||||||
Ячеистый бетон | 200–700 | 0,080–0,210 | №902 | A1 | |||||||||||||||
Жесткая пена Resol 9 | > 35 | 0,020–0,025 | ? | ? | B1, B2 | B-s1 d0, C-s2 d0 | |||||||||||||
Трубка 14 | 220–320 | 0,048–0,060 | № | низкий | |||||||||||||||
Войлок из овечьей шерсти | 20–120 | 0,040 | ja 6 | низкий | B | ||||||||||||||
Пеностеклянная пластина и гранулы из пеностекла 23 | Нет | ja 7 | средний | A1 | |||||||||||||||
Рид пластина | 190–225 | 0,060 | Нет | низкий | B | B | 902 | 100 | 0,045 | Нет | низкий | B2 | |||||||
Strohplatte | 500 | 0,110 | низкий | ||||||||||||||||
низкий | |||||||||||||||||||
180–210 | 0,003–0,008 | № | низкий? | B2 | E | ||||||||||||||
Изоляция из целлюлозы | 35–60 | 0,040 | № | низкий | B2 | ||||||||||||||
195 | 0,040 | № | низкий | B2 | |||||||||||||||
Хлопья целлюлозы (переработка) | 35–70 | 0,040 | ja 1 | очень низкий | B | ||||||||||||||
Изоляционный материал | Плотность брутто [кг / м³183] 3 λ R * [Вт / (м · К)] Звукоизоляция | возможно ** | Выброс загрязняющих веществ возможен Первичная энергия | содержание Огнестойкость | класс строительного материала согласно DIN 4102-1 *** Огнестойкость | Еврокласс согласно EN 13501-1 Температурная стойкость | ° C |
При сравнении затрат следует отметить, что цены на многие возобновляемые изоляционные материалы все еще падают, так как этот рынок все еще развивается, а предложение растет.Цены на 2013 год, указанные в таблице, уже значительно занижены некоторыми поставщиками.
В 2016 году изоляционные материалы из минерального волокна стоили в среднем 30%, а изоляционные материалы из древесного волокна на 70% дороже, чем из полистирола (пенополистирола). [16] Более высокие материальные затраты становятся очевидными, если принять во внимание, что затраты на установку изоляции обычно кратны чистым затратам на материалы и что строительные конструкции обычно очень долговечны.
Действия в случае пожара особенно важны, если горючие изоляционные материалы не защищены от возгорания огнестойкой оболочкой. Например, над проемами в фасаде должны быть приняты особые меры предосторожности, чтобы пламя, исходящее от пожара в квартире, не воспламенило изоляционные панели из полистирола на фасаде ETICS. Например, закрытые кровельные боксы должны также предотвращать возгорание изоляционных лент из древесных волокон ракетой фейерверков.
качество
В Германии изоляционные материалы должны были производиться либо в соответствии с действующими стандартами (например,грамм. DIN) или в соответствии с утвержденными правилами производителя. Соответствие этим стандартам или правилам, а также качество материала (например, насыпная плотность) контролировалось Федеральным институтом испытаний материалов или испытательным центром, уполномоченным им (мониторинг качества). Поэтому изоляционные материалы должны иметь сертификационный знак на упаковке или материале (знак Ü).
Это изменилось сегодня в ходе европейской гармонизации и дерегулирования.
Некоторые производители оставили старый контроль и теперь называют его контролем качества; в некоторых случаях ассоциации производителей публикуют свои собственные критерии качества или качества.Поэтому при покупке изоляционных материалов следует обращать внимание на подтверждение обещанных свойств. [17]
Теплоизоляция и изоляция от ударного шума под стяжкой
Изоляционные материалы с обозначением DEO “без шумозащиты требование ” и DES “с шумозащитой требование ” , альтернативно плоское кровельные изоляционные панели DAA или утеплитель по периметру PB.
DIN 4108-10 предлагает изоляционные материалы из минеральной ваты (MW), пенополистирола (EPS), вспененного перлита (EPB) и древесных волокон (WF) для звукоизоляции.
При указании толщины изоляционных плит из полистирола производители часто добавляют степень сжимаемости через дефис. В группе с аббревиатурой см , например, доступны толщины 15-2, 20-2 и 25-2 (при полезной нагрузке 3 кПа).
Изоляционные панели под стяжку без требований шумозащиты (DEO)
Пример маркировки – EPS 035 DEO dh, CS (10) 150 DLT (2) 5 [18] (прежнее обозначение: PS 20 SE, WLG 035…)
Теплоизоляционная плита из пенополистирола (EPS) группы теплопроводности (WLG) 035 (расчетное значение λ = 0.035 Вт / (м · К) с сжимающим напряжением при 10% сжатии 150 кПа и деформацией при определенном давлении и температурном напряжении (40 кПа, 70 ° C) 5%.
Напряжения сжатия при сжатии 10% обычно находятся в диапазоне от 100 до 200 кПа. Используемые ранее сокращения для плотности PS 20 и PS 30 соответствовали сжимающему напряжению 150 и 200 кПа соответственно. [19]
Изоляционные плиты под стяжку с требованиями шумозащиты (DES)
Пример маркировки – EPS 035 DES sh, SD30 CP5 [18] (прежнее обозначение: PS 20 SE, WLG 035… )
Пенополистирольная теплоизоляционная плита (EPS) группы теплопроводности (WLG) 035 (расчетное значение λ = 0.035 Вт / (м · К) с динамической жесткостью 30 МН / м³ и сжимаемостью 5 мм.
Динамическая жесткость (обычно 9–70 МН / м³) является решающей для определения уровня снижения ударного шума в конструкции пола. Чем ниже динамическая жесткость изоляционного слоя, тем лучше изоляция плавающей стяжки от ударного шума. Расчетные значения для изоляционных материалов от ударного шума из полистирола и минеральных волокон приведены в приложении 1 к стандарту DIN 4109. В случае использования других изоляционных материалов степень улучшения ударного шума должна определяться производителем продукта на основе пригодности. испытания или в рамках одобрения генерального строительного надзора (abZ).При повышенных требованиях (уровни защиты от шума (SSt) II и III по VDI 4100) следует использовать изоляционные материалы с динамической жесткостью s ’10 МН / м³.
Промышленное использование
Многие промышленные процессы проходят при температурах до 1800 ° C. Частью эффективного управления этими энергоемкими процессами является сочетание огнеупорных материалов для прямого контакта и изоляционных материалов для термоизоляции. Помимо традиционных огнеупорных кирпичей и масс (огнеупорных материалов), за последние несколько десятилетий был разработан ряд теплоизоляционных продуктов, таких как легкие огнеупорные кирпичи и жаропрочная вата.
Нормы
- DIN 4108-10 Теплоизоляция и энергосбережение в зданиях – Часть 10: Требования к применению теплоизоляционных материалов – Теплоизоляционные материалы заводского изготовления .
- EN 13162 Теплоизоляционные изделия для зданий – Изделия из минеральной ваты заводского изготовления (MW) – Спецификация .
- EN 13163 Теплоизоляционные изделия для зданий – Изделия из пенополистирола (EPS) заводского изготовления – Спецификация .
- EN 13164 Теплоизоляционные изделия для зданий – Продукция из экструдированного пенополистирола (XPS) заводского изготовления – Спецификация .
- EN 13165 Теплоизоляционные изделия для зданий – Изделия из жесткого пенополиуретана (ПУ) заводского изготовления – Спецификация .
- EN 13166 Теплоизоляционные изделия для зданий – Изделия из пенопласта на основе фенольных смол (PF) заводского изготовления – Спецификация .
- EN 13167 Теплоизоляционные изделия для зданий – Изделия из заводского пеностекла (CG) – Спецификация .
- EN 13168 Теплоизоляционные изделия для зданий – Изделия из древесной ваты заводского изготовления (WW) – Спецификация .
- EN 13169 Теплоизоляционные изделия для зданий – Изделия из вспененного перлита заводского изготовления – Спецификация .
- EN 13170 Теплоизоляционные изделия для зданий – Изделия из расширенной пробки заводского изготовления – Спецификация .
- EN 13171 Теплоизоляционные изделия для зданий – Изделия из древесного волокна (WF) заводского изготовления – Спецификация .
- EN 14064-1 Теплоизоляционные материалы для зданий – Теплоизоляция из минеральной ваты (MW), производимая в месте использования – Часть 1: Технические условия на объемные изоляционные материалы перед установкой .
- EN 14064-2 Теплоизоляционные материалы для зданий – Теплоизоляция из минеральной ваты (MW), производимая на месте использования – Часть 2: Спецификация на установленные изделия .
- EN 14316-1 Теплоизоляционные материалы для зданий – Теплоизоляция, производимая на месте использования из продуктов с вспененным перлитом (EP) – Часть 1: Спецификация для связанных и неплотных изоляционных материалов перед установкой .
- EN 14316-2 Теплоизоляционные материалы для зданий – Теплоизоляция, производимая на месте использования изделиями из вспененного перлита (EP) – Часть 2: Спецификация на установленные изделия .
- ÖNORM B 6000 Заводские изоляционные материалы для тепло- и / или звукоизоляции в строительстве – типы продукции, требования к характеристикам и правила эксплуатации .
- ÖNORM B 6001 Изоляционные материалы, производимые на месте использования для тепловой и / или звукоизоляции в строительстве – типы продуктов, требования к характеристикам и правила использования .
См. Также
Веб-ссылки
- Полный обзор изоляционных материалов из английской Википедии
- Коэффициент теплопроводности λ, ChemgaPedia
- Брошюра «Изоляционные материалы из возобновляемого сырья», Федеральное министерство продовольствия, сельского хозяйства и защиты потребителей и Агентство возобновляемого сырья e. V., файл в формате pdf, по состоянию на февраль 2016 г.
- Справочник по экологическим изоляционным материалам (PDF; 863 kB), НАБУ
- Брошюра об изоляционных материалах вкратце, разумнее.Михаэль Штар, Юрген Вебер, Фридхельм Хенсен, Хильмар Кольбмюллер, Уве Вильд: Ремонт здания . Ред .: Майкл Стар. Vieweg + Teubner Verlag, Висбаден 2011, ISBN 978-3-8348-8144-1, стр. 629 (ограниченная предварительная версия в Поиске книг Google [доступ 3 января 2017 г.]).
- ↑ baunetzwissen.de (Memento des Originals vom 7. November 2010 im Internet Archive ) Информация: Ссылка на архив была вставлена автоматически и еще не проверена. Пожалуйста, проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. @ 1 @ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.baunetzwissen.de
- ↑ A. Drewer, H. Paschko, K. Paschko, M. Patschke: Теплоизоляционные материалы: Компас для выбора и применения. Verlagsgesellschaft Müller, 2013, ISBN 978-3-481-03094-0, стр. 120, 136.
- ↑ A. Drewer, H. Paschko, K. Paschko, M. Patschke: Теплоизоляционные материалы: Компас для выбора и приложение. Verlagsgesellschaft Müller, 2013, ISBN 978-3-481-03094-0, стр. 120.
- ↑ Брошюра по изоляционным материалам из возобновляемого сырья, Umweltzentrum Tübingen, без даты, по состоянию на 29 июня 2019 г.
- ↑ Например, на изоляционных панелях из минерального волокна можно заметить, что брызги воды можно распознать как влажное пятно в течение более длительного периода времени, при этом влага не распределяется в материале и не испаряется.
- ↑ Древесно-волокнистая изоляционная система для выравнивания неровностей, Unger-Diffutherm; по состоянию на ноябрь 2019 г.
- ↑ Статья Фахверковые стены с внутренней изоляцией на Heiz-Tipp.de; по состоянию на сентябрь 2016 г.Маттиас Г. Буманн: Сорбция (Воспоминание об оригинале от 19 декабря 2013 г. в Интернет-архиве ) Информация: Ссылка на архив была вставлена автоматически и еще не проверена. Пожалуйста, проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. – Замечания по теме «Влага во внешнем стеновом компоненте» (PDF; 965 kB). Этот трактат следует читать критически. Не все утверждения кажутся окончательно доказанными.@ 1 @ 2Vorlage: Webachiv / IABot / fewb.de
- ↑ a b Классификация скриптов и свойства изоляционных материалов, Waermedaemstoffe.com, по состоянию на 29 июня 2019 г.
- ↑ Egbert Müller, Изоляционные слои под стяжками (тепло- и звукоизоляция), техническая информация от Bundesverband Estrich und Belag eV, январь 2011 г .; по состоянию на октябрь 2016 г.
- ↑ Изоляционные материалы из минеральной ваты – Техническая информация № 2/2004 для архитекторов, проектировщиков и строителей, Quo Vadis Fußboden eV; по состоянию на октябрь 2016 г.Пентан в вспененном стироле XPS, biomess engineering office, по состоянию на 31 декабря 2017 г.
- ↑ Информация в радиопрограмме «Торговая площадка – теплоизоляция, климат и защита кошелька» от Deutschlandfunk 19 мая 2016 г.
- ↑ Поиск по этикетке . ИНИЦИАТИВА VERBRAUCHER e. V. (Федеральная ассоциация), по состоянию на 16 марта 2019 г.
- ↑ a b Брошюра ISOVER EPS – Стандартизация и маркировка изоляционных материалов из жесткого пенополистирола (Напоминание об оригинале от 19 марта 2015 г. в Интернет-архиве ) Информация: Ссылка на архив была вставляется автоматически и еще не проверено.Пожалуйста, проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. , Saint-Gobain Rigips GmbH; по состоянию на октябрь 2016 г. @ 1 @ 2Vorlage: Webachiv / IABot / www.isover.de
- ↑ Изоляционные материалы EPS – Техническая информация № 1/2003 для архитекторов, проектировщиков и строителей, Quo Vadis Fußboden eV; по состоянию на октябрь 2016 г.
Данные указывают на уменьшение теплового потока;
Энергия излучения не менее 600 Вт / м 2 ;
Тепловой поток не менее 1,0 Вт / м 2 ;
Разница температур в воздушном пространстве не менее 0,1 ° C;
{RSI block } (n + 1) находится в пределах 25% от скользящего среднего для RSI (уравнение 10).
- CDD
Градус охлаждения, дней, [дней]
- CDD 25
Градус охлаждения, дней, базовая температура 25 ° C, [дни] 9000ational5
- г ускорение, [м / с 2 ]
- HDD
Heat Degree Days, [дней]
- HDD 25
Heat Degree Days, базовая температура 25 ° C, [дней]
- ч куб.см
Коэффициент теплопроводности / конвекции, уравнение 6, [Вт / м 2 ⋅ K]
- ч рад
Коэффициент излучения, уравнение 3, [Вт / м 2 ⋅ K]
- β
Коэффициент расширения, [k -1 ]
- ε
Эмиттанс, [безразмерный]
0Теплопроводность, [Вт / м⋅K]
- γ
Кинематическая вязкость, [м 2 / с]
Полевая оценка отражающей изоляции в Юго-Восточной Азии
Целью этого исследования было получение данных о тепловых характеристиках отражающей изоляции в условиях Юго-Восточной Азии.Данные по тепловому сопротивлению (RSI, м 2 K / Вт) для отражающей изоляции хорошо установлены на основе одномерных испытаний в установившемся режиме, но тепловые данные для отражающей изоляции в конструкциях, подобных тем, что находятся в Юго-Восточной Азии, скудны. Данные по отражающей изоляции в Юго-Восточной Азии будут добавлены во всемирную базу данных по этому типу энергосберегающих материалов. RSI были получены из данных о тепловом потоке и температуре трех идентичных структур в одном и том же месте. Один блок не имел изоляции над потолком, в то время как второй и третий блоки были изолированы отражающей изоляцией с коэффициентом излучения менее 0.05. RSI для неизолированной испытательной установки варьировалось от 0,37 до 0,40 м 2 K / Вт. RSI для однослойной световозвращающей изоляции (тканая фольга) варьировался от 2,15 до 2,26 м 2 K / Вт, в то время как изоляция из пузырьковой фольги варьировалась от 2,69 до 3,09 м 2 K / Вт. Диапазон значений RSI обусловлен различиями в расстоянии между отражающей изоляцией и крышей. Кроме того, отражающая изоляция под крышей снизила температуру чердака на целых 9,7 ° C. Наблюдалось снижение теплового потока потолка на 80-90% по сравнению с неизолированной конструкцией из-за отражающей изоляции.
1 Введение
Отражающая технология в этой статье относится к материалам и узлам, предназначенным для уменьшения теплопередачи за счет теплового излучения. Уменьшение достигается в оболочке здания за счет использования поверхностей с низким тепловым излучением (высокой отражательной способностью), ограничивающих воздушные пространства. Если, кроме того, воздушные пространства закрыты таким образом, что воздух не движется внутрь или из пространств, применение обозначается как отражающая изоляционная сборка (RI), а тепловое сопротивление (RSI, м 2 K / W) может быть измеренным или рассчитанным [1, 2].Когда воздушное пространство вентилируется, сборка именуется радиационным барьером (РБ) [3, 4]. Излучающие барьеры обычно не оцениваются с точки зрения RSI отчасти потому, что в сборке может встречаться широкий диапазон значений. Скорее, лучистые барьеры обычно оцениваются с точки зрения уменьшенного теплового потока (Вт / м 2 ) [5, 6]. Светоотражающая технология также используется на внешних поверхностях для уменьшения солнечного излучения, то есть солнечного излучения солнца, которое поглощается внешней поверхностью [7]. Внешние применения обычно характеризуются высокой степенью отражения солнечного света.Внутренние покрытия с низким тепловым излучением также используются на внутренних поверхностях, чтобы уменьшить теплопередачу между внутренним пространством и стеной с покрытием; эти материалы называются внутренними радиационными покрытиями [8]. В этой статье мы сосредоточимся только на узлах светоотражающей изоляции.
1.1 Отражающая изоляция
RI – это воздушная теплоизоляция. Следовательно, термическое сопротивление РУ является результатом низкой теплопроводности воздуха. Теплопроводность воздуха при 23 ° C составляет примерно 0.0259 Вт / (м⋅К) и увеличивается с ростом температуры [9, 10]. Назначение поверхности с низким коэффициентом излучения, обеспечиваемой зазором, заключается в уменьшении теплопередачи за счет излучения. Конструкция замкнутого пространства также может препятствовать движению воздуха в полости, уменьшая перенос тепла за счет конвекции. В отсутствие теплопередачи за счет излучения и конвекции RSI для 25-миллиметрового воздушного пространства составляет примерно 1,0 м 2 ⋅ K / Вт при 23 ° C [9]. Этот RSI является максимальным значением для теплоизоляции на основе воздуха как компонента с низкой теплопроводностью.Как показано в примерах на Рисунке 1, большое количество теплоизоляционных материалов, используемых в зданиях, представляют собой утеплители на воздушной основе.
Рисунок 1
Примеры трех категорий теплоизоляционных материалов
РИ изготавливаются путем прикрепления металлической фольги с низким коэффициентом излучения или металлизированной пленки к материалу подложки для поддержки. Подложка может быть, например, пластиком, бумагой, тканью, металлом или деревом. Общий полусферический коэффициент излучения открытой поверхности пленки или фольги обычно находится в диапазоне 0.03 до 0,06. Измеренный коэффициент излучения [11, 12] поверхности RI – это свойство, которое указано на этикетках продуктов и технических бюллетенях. Во многих случаях RSI субстрата RI невелик или пренебрежимо мал. Тепловые характеристики RI основаны на уменьшении теплового потока за счет излучения через замкнутое пространство.
Отражающая технология, представленная RI (и RB), особенно полезна в жарком климате, поскольку направление теплового потока в основном направлено вниз. Свободная конвекция, как правило, является незначительным фактором, когда тепловой поток направлен вниз и в переносе тепла через воздушные пространства преобладает излучение.Погодные условия, благоприятные для использования светоотражающей технологии, будут рассмотрены в следующем разделе.
1.2 Климат в Юго-Восточной Азии
Климат в Юго-Восточной Азии таков, что в кондиционировании внутреннего пространства преобладает охлаждение. Обзор Mourshed [13] ясно показывает, что требования к охлаждению, выраженные в градусах охлаждения в днях (CDD), являются значительными в Юго-Восточной Азии, в то время как требования к нагреву, выраженные в градусах тепла в днях (HDD), в значительной степени незначительны.Мьянма и Лаос – единственные страны, в которых HDD больше 50. Это важно в настоящем обсуждении отражающей технологии, поскольку естественная конвекция сводится к минимуму, когда направление теплового потока направлено вниз, следовательно, лучистые барьеры и отражающая изоляция работают лучше всего, когда направление теплового потока вниз.
В настоящее время общая численность населения десяти стран Юго-Восточной Азии превышает 600 миллионов человек, и эта цифра ежегодно увеличивается примерно на 1,1% в пересчете на численность населения.Валовой внутренний продукт в этих странах также увеличивается со средневзвешенной скоростью около 5% в год (данные за 2015 год). Сочетание роста населения и роста экономики приводит к увеличению спроса на жилье и увеличению спроса на кондиционируемое пространство. Как обсуждалось выше и задокументировано в Таблице 1, учитывая HDD 25 (градусо-дней тепла, базовая температура 25 ° C) и CDD 25 (градусо-дни охлаждения, базовая температура 25 ° C) для столиц в Юго-Восточной Азии, спрос коммунальных предприятий будет на охлаждение.Таким образом, светоотражающая технология может снизить этот спрос.
Таблица 1Градусные данные для репрезентативных городов Юго-Восточной Азии
Страна | Метеостанция | HDD 25 | CDD 25 |
---|---|---|---|
Малайзия | 1148 | ||
Сингапур | Чанги | 1 | 1302 |
Филиппины | NAINA | 11 | 1388 |
9902 9022 9018 Solek | |||
Таиланд | Дон Муанг | 48 | 1677 |
Мьянма | Мэй Хонг Сон | 470 | 1082 |
Вьетнам | Хошимин | 23 90 223 | 1381 |
Камбоджа | Пномпень | 17 | 1622 |
Лаос | Вьентьян | 279 | 1157 | 902 902 902 902 9022 902
1.3 Строительство и применение светоотражающих технологий
Страны Юго-Восточной Азии имеют жаркий и влажный климат в течение всего года, за исключением стран (, например, , Мьянма и северный Вьетнам), которые расположены дальше к северу от экватора, в конце года будет прохладнее. Здания обычно строятся таким образом, чтобы уменьшить поступление солнечного тепла, особенно через крышу. В Юго-Восточной Азии обычно используются два типа кровли – черепичная крыша (бетон / глина) и металлическая крыша.
1.3.1 Черепичная крыша (бетонная и глина)
Большинство крыш жилых зданий построено с использованием бетонной и глиняной черепицы, вероятно, из-за ее доступности, эстетических и естественных звукоизоляционных свойств. Наклон крыши обычно больше 30 °, чтобы предотвратить утечку воды во время сильного дождя с сильным ветром. Между жилым помещением и крышей сооружается потолок, чтобы создать невентилируемое чердачное пространство. Часто под плиткой нет изоляционного материала. Однако более новые дома можно изолировать с помощью RI, как показано на Рисунке 2.
Рисунок 2
Черепичная крыша с отражающей изоляцией
1.3.2 Металлическая крыша
Металлическая кровля используется в жилых, промышленных и коммерческих зданиях. В жилых домах металлическая кровля приобретает все большую популярность благодаря своей универсальной конструкции и способна предотвратить утечку воды даже во время сильных штормов. Типичный уклон крыши обычно менее 10 °. Это приводит к уменьшению невентилируемого чердачного пространства по сравнению с крышами из бетона и глиняной черепицы. Металлические крыши обычно изолированы от звука и тепла с помощью изоляционных материалов, таких как минеральная вата и стекловолокно, поддерживаемых отражающим изоляционным материалом, как показано на рисунках 3 и 4.Из рисунка 5 видно, что световозвращающая изоляция также может служить пароизоляцией. Ячеистая пластиковая изоляция, пена или пузырчатая пленка также используются, когда шумоподавление не требуется.
Рисунок 3
Металлический настил с массовой изоляцией и RI (Источник: Swissma Roofing Malaysia)
Рисунок 4
Металлический настил с двойной обшивкой с массовой изоляцией и RI (Источник: Swissma Roofing Malaysia)
Рисунок 5
RI использовано в качестве пароизоляции (Источник: Swissma Roofing Malaysia)
2 Оценка эффективности
Характеристики световозвращающей изоляции количественно оцениваются как тепловое сопротивление (RSI с единицей измерения m 2 K / Вт), как и для других теплоизоляционных материалов.RSI для световозвращающих изоляционных сборок измеряется в установившихся условиях с помощью устройства горячего ящика [14, 15]. RSI можно рассчитать для замкнутых прямоугольных областей для конкретных значений эмиттанса, температуры поверхности и направлений теплового потока [1, 16]. Методы расчета действительны для отдельных воздушных пространств с известными условиями. Отклонения от параллельных плоских поверхностей в некоторых случаях можно компенсировать, используя среднее значение расстояния в воздушном пространстве [14, 17]. Метод расчета RSI для замкнутого отражающего воздушного пространства обычно начинается с двух уравнений.Уравнение (1) обеспечивает эффективный эмиттанс E для воздушного пространства, ограниченного полусферическими тепловыми эмиттансами ε 1 и ε 2 . Уравнение (2) представляет собой общее выражение для теплового сопротивления.
E = 1 (1ϵ1 + 1ϵ2−1) (1)
RSI = 1hrad + hcc (2)
Где: RSI – тепловое сопротивление в м 2 ⋅ K / W; h рад – коэффициент излучения; h cc – коэффициент теплопроводности / конвекции.
Когда излучение происходит между большими параллельными плоскостями, перенос излучения рассчитывается с использованием уравнения (3). Коэффициент излучения для конечных параллельных плоскостей, разделенных повторно излучающими поверхностями, меньше, чем прогнозируется уравнением (3). В этом случае E заменяется «коэффициентом конфигурации, F 12 », который включает влияние эмиттансных коэффициентов поверхностей 1 и 2 и повторное излучение от ограничивающих поверхностей [18]. Перенос излучения вычитается из измерения общей скорости теплопередачи в горячем ящике, чтобы определить перенос конвективной проводимости через замкнутую область [14].
час = 5,67 × 10−8⋅E⋅ (T24 − T14) ≈0,227 × 10−6⋅E⋅Tm3 (3)
Где; E – эффективный эмиттанс; T – температура поверхности.
Это разделение тепловых потоков по типу механизма может быть неточным, если в настоящем анализе используется h rad из уравнения (3). Кондуктивно-конвективный член h cc можно оценить с помощью уравнений в ISO 6946 [16]. Кроме того, безразмерные группы Грасгофа (Gr) и Нуссельта (Nu) часто используются для описания hcc [1, 13] следующим образом:
Nu = hcc⋅d / λ = f (Gr) (4)
Gr = ΔT⋅d3⋅g⋅β / γ2 (5)
Где; d – расстояние в воздушном пространстве; g – ускорение свободного падения; λ – теплопроводность; β – коэффициент расширения газа; γ – кинематическая вязкость воздуха.
ISO 6946 содержит уравнения для прямого расчета h cc для невентилируемых воздушных пространств, которые резюмируются следующим образом. Коэффициент h cc является большим из hcc0, заданным уравнением (6), и h cc для рассчитанного направления теплового потока, когда d меньше 10% длины и ширины воздушное пространство. Числитель в уравнении (6) – это теплопроводность воздуха [8].
hcc0 = 0,02414 + 0.000074⋅Td (6)
Если AT <5 K, то h cc = 1,25 для горизонтального теплового потока, 1,95 для теплового потока вверх и 0,12 / d 0,44 для теплового потока вниз. В противном случае ч куб.см = 0,73 ⋅ ΔT 0,333 для горизонтального теплового потока, 1,14 ⋅ ΔT 0,333 для теплового потока вверх и 0,09 ⋅ ΔT 0,187 / d 0,44 для отвода тепла вниз. ISO 6946 рекомендует уменьшить расчетное значение RSI на 50% для слабовентилируемого воздушного пространства и присвоить нулевое значение RSI для хорошо вентилируемого воздушного пространства [8].Также доступны передовые методы оценки характеристик замкнутых воздушных пространств на основе компьютерного моделирования [19]. Компьютерное моделирование позволяет получить профили скорости воздуха и тепловой поток, рассчитанные по уравнениям переноса.
Эффективность систем излучающих барьеров обычно не оценивается с помощью RSI. Системы RB часто вентилируются, и их экономия достигается за счет уменьшения теплового потока в занимаемое (кондиционируемое) пространство и из-за изменений температуры пространства под излучающим барьером.Снижение температуры в чердачном помещении, содержащем вентиляционные каналы, может снизить нагрузку на систему кондиционирования воздуха. Снижение нагрузки за счет систем RB было предметом многочисленных научных работ [6, 20], которые касаются в основном установок в Северной Америке. Также имеется множество опубликованной информации о системах светоотражающей изоляции [21].
Отсутствие полевых данных для систем RI и RB для местоположений в Юго-Восточной Азии послужило мотивацией для настоящего исследования, которое сосредоточено на производительности в Малайзии.
2.1 Экспериментальные испытательные хижины
Испытательные хижины были построены для изучения характеристик лучистых барьеров и отражающей изоляции в реальных условиях окружающей среды. Хижины для испытаний, показанные на Рисунке 6, были построены на открытой местности с естественной погодой в Малакке, Малайзия. Размеры каждой хижины – 2,2 × 2,5 × 3,3 м (высота). Расстояние между испытательными хижинами – 1,9 м. Хижины для испытаний обращены на запад, чтобы предотвратить самозатенение.
Стены, включая чердак, построены из полых металлических каркасов и покрыты снаружи цементной плитой толщиной 6 мм, а изнутри – гипсокартоном толщиной 12 мм.Полость пола сверху и снизу облицована фанерой толщиной 12 мм. Полости стен и пола содержат минеральную вату толщиной 100 мм и плотностью 80 кг / м 3 , чтобы уменьшить приток тепла или теплопотери через стены и пол. Следовательно, на перепады температуры на чердаке и внутри испытательных хижин в основном влияет изоляция крыши.
Чердак испытательной хижины имеет двускатную крышу. На стропила укладывается светоотражающий утеплитель с низкоэмиссионными поверхностями с двух сторон.Рейки определенных размеров используются для создания замкнутого отражающего воздушного пространства между отражающей изоляцией и черепицей. Ограждение завершается облицовкой, установленной вокруг карниза. На рис.7 показан чердак изнутри со снятым потолком. Для металлоконструкций используется односкатная конструкция. Светоотражающая изоляция и / или изоляция из минеральной ваты помещается или драпируется над обрешеткой, а кровельные панели устанавливаются над изоляцией. Нижняя сторона световозвращающего изоляционного материала создает замкнутое светоотражающее воздушное пространство.
Проект реализовывался в семь этапов в течение 12 месяцев (май 2015 г. – апрель 2016 г.). Каждая фаза состояла из различных конфигураций изоляции в трех испытательных хижинах. В этом исследовании использовались кровельные материалы, обычно встречающиеся в Малайзии, то есть бетонная черепица, глиняная черепица и металлический настил. Для изоляции использовались тканая фольга (двусторонний алюминий), пузырчатая пленка (толщиной 8 мм с двусторонним алюминием), вспененная фольга (толщина 8 мм с двусторонним алюминием) и минеральная вата (толщина 50 мм, плотность 40 кг / м 3 ). .
2.2 Контрольно-измерительные приборы
Испытательные хижины были оснащены пиранометром, термопарами, преобразователями теплового потока и портативными регистраторами данных. Пиранометр был размещен снаружи на вершине конька крыши испытательной хижины для регистрации освещенности в течение дня. Термопары типа K с точностью ± 1 ° C были установлены и расположены, как показано на рисунке 8, и использовались для контроля температуры поверхности материала. В каждой из испытательных хижин было по 12 термопар – шесть под черепицей или металлическим настилом, три под изоляционным материалом и три термопары на потолке.Каждая испытательная кабина содержала датчик, прикрепленный к потолку с помощью силиконового термоклея (как показано на рисунке 9) для определения теплового потока через потолок. Портативные логгеры записывали температуру воздуха на чердаке.
Рисунок 8
Схема расположения термопар
Рисунок 9
Датчик теплового потока на потолке
2.3 Расчет RSI по переходным данным
Температуру, тепловой поток и энергетическую освещенность регистрировали с двухминутными интервалами в течение 10 дней.На рисунке 10 показана средняя температура черепицы (красная линия), тканой пленки (синяя линия) и потолка (серая линия) за тот же 10-дневный период (29 мая – 7 июня 2015 г.). Средняя наружная температура находилась в диапазоне 25–38 ° C. На рис. 11 показано сравнение температур в трех испытательных хижинах за один день, при этом испытательная хижина 2 не имела изоляционного материала под крышей.
Рисунок 10
Средние температуры черепицы, плетеной пленки и потолка
Рисунок 11
Сравнение температур
Следует отметить, что температуры потолка для Test Hut 1 и Test Hut 3 значительно ниже, чем для Test Hut 2 во время дневное время.RSI t – это общее тепловое сопротивление двух замкнутых областей чердака, как показано уравнением (7). Тепловые потоки для верхней части чердака были получены от преобразователя, установленного на потолке, с использованием уравнения (8). Затем вычисляется блок RSI путем усреднения данных температуры и теплового потока для десяти двухминутных интервалов, как выражено в уравнении (9). Например, если есть 1000 двухминутных интервалов, то будет 100 значений RSI block .
RSIt = RSIA + RSIB (7)
QA = QB⋅ (потолочная область крыши) (8)
RSIblock = ∑i {(T1 − T2) QA + (T2 − T3) QB} i⋅Δti / ∑iΔti (9 )
Где: RSI A – для воздушного пространства между крышей и изоляционным материалом; RSI B – для воздушного пространства между изоляционным материалом и потолком; T 1 – средняя температура кровли; T 2 – средняя температура изоляционного материала; T 3 – температура верхней части потолка; Q A – тепловой поток через крышу; Q B – тепловой поток через потолок;
Δ t – двухминутный интервал; Блок RSI – это среднее значение десяти значений RSI i .
Значение блока RSI сохраняется, если выполняются следующие критерии:
RSIrunning-average = ∑n {RSIblock} nn (10)
RSI block значений, которые не удовлетворяют ни одному из вышеуказанных критериев, отбрасываются. Рисунок 12 – это пример рассчитанного RSI.
Рис. 12
Значения RSI для трех тестовых хижин за 24-часовой период
2.4 Температура воздуха на чердаке
Портативные регистраторы данных были настроены на регистрацию температуры воздуха на чердаке с двухминутными интервалами. На рисунке 13 показаны результаты сравнения для фазы 1.По результатам показано, что кровля с утеплителем способна снизить температуру воздуха на чердаке.
Рисунок 13
Температура воздуха на чердаке за 10 дней
3 Результаты
RSI (м 2 ⋅ K / Вт) для каждой конфигурации крыши для каждой фазы приведены в таблице 2.
Таблица 2RSI для тестовые хижины
Результаты для тестовой хижины 2 без изоляции показывают RSI 0,40 для области между крышей и потолком.Соответствующее значение, указанное в таблице K2 в AS / NZS 4859, составляет 0,28 м 2 K / Вт. Согласие кажется разумным, учитывая большое разнообразие конструкций мансард. Усредненные по времени значения RSI в таблице 2 для изолированных чердачных помещений значительно превышают неизолированные значения. Уменьшение теплового потока через потолок приводит к более низким максимальным температурам воздуха в области под потолком, когда пространство не кондиционировано, или к снижению полезности, используемой для кондиционирования воздуха в жилых помещениях.Снижение температуры воздуха в помещении за счет утепления чердачного помещения обсуждалось в разделе 2.3. % Снижения потока тепла через потолок (HFR) оценивается с помощью уравнения (11), где RSI – для утепленного чердака.
HFR (%) = (1−0,4RSI) 100 (11)
В таблице 2 показано снижение тепловых потоков через потолок в диапазоне от 80 до 90%, что означает сокращение потребления электроэнергии при кондиционировании помещения. поддерживается. Используя среднее значение CDD25, равное 1311 из таблицы 1, и коэффициент производительности кондиционирования (COP) 3, расчетная годовая экономия при изменении с 0.От 4 до 2,4 на чердаке RSI составляет 109 кВт⋅ч / (м2 2 ).
Таблица 3 показывает максимальную температуру воздуха на чердаке для всех фаз. Он показывает, что существует разница примерно в 9 ° C для кровли с изоляцией и без нее (фазы 1 и 2). Температура воздуха на чердаке будет снижаться примерно на 1–1,5 ° C с каждым шагом 25 мм замкнутого отражающего воздушного пространства (см. Фазы 3 и 4). Как правило, температура воздуха на чердаке для глиняной плитки (без утеплителя) ниже, чем для бетонной плитки. Однако при утеплении глиняной и бетонной черепицы существенной разницы в температуре воздуха на чердаке нет (см. Фазу 5).На этапе 6 в хижине 3, изолированной пузырчатой фольгой, была самая высокая температура воздуха на чердаке. Для фазы 7 существует разница температур воздуха на чердаке 1,5 ° C для массовой изоляции с отражающей изоляцией и без нее.
Таблица 3Максимальная температура воздуха на чердаке
4 Выводы
Светоотражающие технологии, RI и RB, эффективны в качестве изоляции чердаков в зданиях Юго-Восточной Азии, особенно в местах, где преобладающее направление теплового потока вниз.Измеренное RSI для типичных чердачных применений светоотражающих материалов показало результаты в диапазоне от 2 до 3 м 2 K / Вт. Измеренные тепловые сопротивления чердаков со светоотражающей изоляцией выше, чем у массовых утеплителей той же конструкции. Было установлено, что снижение теплового потока через потолок для чердаков с отражающей изоляцией превышает 80% по сравнению с неизолированным чердаком. Мелкомасштабные полевые измерения с использованием специально построенных испытательных кабин могут обеспечить значения теплового сопротивления на основе данных о переходном тепловом потоке и температуре.
Авторы выражают признательность и благодарность Исследовательскому институту солнечной энергии (SERI), Universiti Kebangsaan Malaysia и San Miguel Yamamura Sdn Bhd за данные, полученные в результате совместного исследовательского сотрудничества, без которых это исследование было бы невозможным.
Таблица номенклатуры
Греческими буквами
Безразмерные группы
000 Каталожные номера Дежарле А.О. и Ярбро Д.В., Прогнозирование тепловых характеристик отражающих изоляционных материалов для одного и нескольких воздушных пространств, ASTM STP 1116, Graves R.S. and Wysocki D.C., Eds. Американское общество испытаний и материалов, 1991, 24-43 Поиск в Google Scholar
[2] ASTM C1224, Стандартные спецификации для отражающей изоляции для строительных приложений, Ежегодная книга стандартов ASTM, 2014, 04.06, 710-714 Поиск в Google Scholar
[3] ASTM C1313, Стандартная спецификация для листовых излучающих барьеров для применения в строительстве, Ежегодная книга стандартов ASTM, 2014, 04.06, 758-761 Искать в Google Scholar
[4] MS 2095, Строительные материалы с радиационным барьером и светоотражающей изоляцией – Спецификация, Стандарт Малайзии, 2014, 1-13. Поиск в Google Scholar
[5] ASTM C1340, Стандартная практика оценки притока или потерь тепла через потолки под чердаками, содержащими лучистые барьеры, с помощью компьютерной программы, Ежегодная книга стандартов ASTM, 2014, 04.06, 776-797 Поиск в Google Scholar
[6] Медина М.А., Всесторонний обзор исследований радиационного барьера, включая лабораторные и полевые эксперименты.Транзакции ASHRAE, 2012, 118 (1) (2012). Поиск в Google Scholar
[7] Андерсон Р.У., Ярбро Д.В., Грейвс Р.С. и Вендт Р.Л., Предварительная оценка радиационного контроля, покрытия для зданий, ASTM STP 1116, Graves R.S. and Wysocki D.C., Eds. Американское общество по испытаниям и материалам, 1991, 7-23. Поиск в Google Scholar
[8] ASTM C1321, Стандартная практика установки и использования внутренних систем радиационного покрытия (IRCCS) в строительных конструкциях, Ежегодная книга стандартов ASTM, 2014 г. , 04.06, 766-768 Искать в Google Scholar
[9] Стефан К. и Ласеке А., Теплопроводность жидкого воздуха, J Physical and Chemical Reference Data, 1985, 14 (1), 227-234 Искать в Google Scholar
[10] Варгафик, Н.Б., Таблицы теплофизических свойств жидкостей и газов, Джон Уайли и сыновья, Нью-Йорк, 1975, 629 Поиск в Google Scholar
[11] ASTM C1371, Стандартный метод испытаний для определения эмиттанса материалы, температура которых близка к комнатной, с использованием портативных эмиссометров, Annual Book of ASTM Standards, 2014, 04.06, 842-849 Поиск в Google Scholar
[12] Колли Т.Г., Уивер Ф.Дж. и МакЭлрой Д.Л., Оценка коммерческого портативного эмиссометра для измерения температуры окружающей среды, Reviews of Scientific Instruments, 1990, 61 (5), 1509- 1517 Искать в Google Scholar
[13] Муршед М., Климатические параметры для энергетических приложений в зданиях: временно-геопространственная оценка показателей температуры, Возобновляемая энергия, 2016, 94, 55-71 Поиск в Google Scholar
[14] Робинсон ОН и Пауэлл Ф.J., Теплоизоляционная ценность воздушного пространства, Жилищный исследовательский документ 32, Национальное бюро стандартов США, Агентство жилищного строительства и жилищного финансирования, 1954 г. Поиск в Google Scholar
[15] Desjarlais A.O. и Тай Р.П., Данные исследований и разработок для определения тепловых характеристик отражающих материалов, используемых для энергосбережения в строительстве, Отчет Национальной лаборатории Ок-Ридж ORNL / Sub / 88-SA835 / 1, 1990 г. Поиск в Google Scholar
[16] ISO 6946, Строительные компоненты и строительные элементы. Тепловое сопротивление и коэффициент теплопередачи. Метод расчета. Международная организация по стандартизации, Приложение A и Приложение B, 2005 г. Поиск в Google Scholar
[17] там же 17, приложение C Поиск в Google Scholar
[ 18] Макс Дж.и Хокинс Г.А., Элементы теплопередачи и изоляции, 2 nd Ed., John Wiley & Sons, Inc, Нью-Йорк, 1950, 179–185. Поиск в Google Scholar
[19] Сабер Х. Х., Мареф В., Шеррер Дж. И Суинтон М.К., Численное моделирование и экспериментальные исследования тепловых характеристик отражающей изоляции, J. Building Physics, 2012, 36 (2), 163-172. Поиск в Google Scholar
[20] Ли С.В., Лим Ч. и Салле Э. Б., Светоотражающие системы теплоизоляции в зданиях: обзор лучистого барьера и отражающей изоляции, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016, 65, 643-661 Search in Google Scholar
[21] Goss W.П. и Миллер Р.Г., Обзор литературы по измерениям и прогнозам эффективности отражающей системы изоляции зданий: 1900-1989, ASHRAE Transactions, 1989, 95 (2), 651-664 Поиск в Google Scholar
Поступило: 2017-8- 29
Принято: 2017-11-5
Опубликовано в Интернете: 29.