Теплопроводность пенопласта и минваты: Теплопроводность минеральной ваты (минваты): коэффициент

Теплопроводность минеральной ваты (минваты): коэффициент

Современные строительные технологии предоставляют широкий выбор всевозможных утеплителей, решающих проблемы энергосбережения и экономии тепла. Одним из самых качественных и эффективных изоляционных материалов является минеральная вата. Функциональные характеристики и теплопроводность минеральной ваты являются важными показателями, обуславливающими выбор именно этой категории стройматериалов для утепления домов.

Минеральная вата – волокнистый прессованный теплоизоляционный материал, изготавливается из горных вулканических пород или базальтовых волокон с добавлением известняка. Производственные технологии позволяют получать минвату из силикатного расплава доменных шлаков или отходов сталелитейной и металлургической промышленности, однако такая продукция менее долговечна.

Рис.1 Формы минеральных утеплителей

Утеплитель выпускается в форме плит матов, рассыпных гранул или рулонов, его применение позволяет удерживать теплый воздух в границе помещения зимой, а летом защищает от высокой температуры.

Теплопроводность изоляционных материалов

Теплопроводность – это физическая величина, выражающаяся в цифровом коэффициенте и показывающая способность материала удерживать тепловую энергию.

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты показывает количество тепла, которое теряется через квадратный метр площади, при толщине один метр за один час, при разности температур в один градус Цельсия.

Чем меньше показатель теплопроводности, тем лучше материал сохраняет тепло. Самый низкий показатель теплопроводности у воздуха. Именно поэтому ячеистая и наполненная воздушными порами многослойная вата надежно удерживает тепло внутри любого здания.

Коэффициент теплопроводности минваты зависит от плотности материала и варьируется в пределах 0,032-0,039 Вт/(м°C). Чем жестче материал, тем меньшей теплопроводностью он обладает.

Если сравнить теплопроводность минваты с теплопроводностью других популярных изоляционных материалов (мм)/ и необходимую толщину эффективного слоя утеплителя Вт/(м°C), то получаются такие результаты средних величин:

• Базальтовая вата – 167/0,039;
• Пенополистирол – 159/0,037;
• Пенопласт – 155/0,035;
• Керамзит – 869/0,170;
• Кирпич – 1460/0,520.

Рис.2 Пустотная структура минеральной ваты

Таким образом, теплопроводность пенопласта и минваты находится примерно на одинаковом уровне. И хотя пенопласт немного лучше удерживает тепло, его качественные свойства и характеристики в значительной мере уступают минеральным утеплителям.

Теплоизоляционные характеристики различных материалов можно оценивать и исходя из их способности сопротивляться теплоотдаче. Эта величина напрямую зависит от толщины теплоизолятора. Чем выше показатели сопротивления, тем лучше изоляционные свойства.

Наглядным примером является то, что для того чтобы добиться одинаковых результатов энергоэффективности, применяя различные материалы, следует учитывать и толщину изоляционного слоя.

Сравнивая теплопроводность керамзита и минваты, становиться понятно, что слой базальтовой ваты, толщиной 167 миллиметров даст примерно одинаковый эффект по сравнению со слоем керамзита, толщиной 869 миллиметров. А для того, чтобы кирпичная кладка давала такую же теплозащиту, необходимо выложить стену, толщиной практически полтора метра.

Другие характеристики минеральной ваты

Сравнивая теплопроводность минеральной ваты с другими видами утеплителей, не стоит забывать и о других преимущественных особенностях этого материала:

• Огнеупорность – длительное время выдерживает высокие температуры;
• Устойчивость к влажности и агрессивным химическим соединениям;
• Экологическая чистота;
• Отличные звуко- и виброизоляционные свойства;
• Легкость в обработке и монтаже;
• Стойкость к воздействию бактерий или грызунов;
• Долговечность – при правильной эксплуатации срок службы составляет более 70 лет.

Благодаря всем этим качественным показателям, эффективности энергозащиты, а также сравнительно невысокой стоимости, минеральные утеплители являются одними из самых востребованных материалов для создания комфортного и теплого дома.

С этой статьей также читают:

Минеральная вата или пенопласт – что выбрать

Любой опрос на тему популярности и наиболее частого применения утеплителей выявит двух фаворитов – пенопласт и минеральную вату. Полученный результат основывается не только на показателях доступности товаров на рынке строительных материалов и примерно одинаковой бюджетной цене. Доступный каждому рядовому застройщику ассортимент современных теплоизолирующих материалов подталкивает покупателя к изучению и сравнительному анализу основных свойств и характеристик предлагаемых товаров. Ведь при ошибочном выборе конечный результат может быть далек от ожиданий и возможные последующие переделки потребуют приличных затрат времени и денег. Так что выбор пенопласта и минеральной ваты в качестве основных утеплителей сделан исходя из их характеристик и опыта применения на строительных площадках.

Так минеральная вата или пенопласт?

Какой же все-таки утеплитель покупать? На этот вопрос даже профессионал-строитель не даст быстрого и однозначного ответа. Ведь он понимает, что этот выбор должен учитывать следующие факторы: какой конструкционный элемент здания требует теплоизоляции; в каких условиях и при каких нагрузках он эксплуатируется; наружное или внутреннее утепление требуется; какое влияние будет испытывать материал утеплителя от влажности, солнечных лучей, пиковых температур и их резких перепадов и так далее. Правильный ответ, конечно, будет найден. Но разобраться в тонкостях выбора нужного материала можно самостоятельно. Для этого нужно изучить характеристики каждого материала, его поведение в конкретных условиях эксплуатации, предъявляемые пользователями требования.

Изучим подробнее свойства утеплителей. При сравнении с пенопластом будет рассматриваться базальтовая минеральная вата. И вот почему. Стекловата и шлаковата подходят для изоляции трубопроводов и скрытых подземных коммуникаций. Эти виды минеральной ваты не подходят под определение «универсальные». К тому же это довольно опасные для здоровья материалы, работать с которыми нужно в средствах индивидуальной защиты.

Каменная минеральная вата намного безопаснее и более универсальная в применении. Но идеальным вариантом каменной ваты, который и будет сравниваться с пенопластом, является базальтовая – полностью натуральный природный материал без добавок и каких-либо связующих компонентов, способных при высоких температурах выделять вредные вещества.

Теплопроводность

Для изучаемых материалов этот показатель является главным. Ниже теплопроводность – надежнее защита от холода при утеплении этим изолятором. По теплопроводности пенопласт и минеральная вата почти не различаются. При их сравнении нужно учитывать способность материала сохранять первоначальный показатель при эксплуатации в определенных условиях. Способность каменной ваты напитываться влагой ограничивает область ее применения. Поэтому в местах касания с грунтом, в сырых помещениях, при утеплении фундаментов предпочтительней использование пенопласта.

Паропроницаемость

Через паропроницаемый материал выводятся излишки влаги, что помогает исключить образование конденсата, снизить возможность порчи утепляемого строительного материала от поражения микроорганизмами и в результате промерзания. По этому показателю пенопласт, который не пропускает пар (соответственно, он не напитывается влагой), уступает минеральной вате. Поэтому он востребован для работ по утеплению зданий изнутри, где главная задача – оградить стены или другие конструкционные элементы от доступа влажных паров.

Для «дышащих» стен (особенно деревянных) и фасадов применяют минеральную вату. При укладке материала многое зависит от правильности организации утеплительного «пирога», в котором должны быть предусмотрены и правильно сориентированы слой гидроизоляции и пароизоляционная мембрана. В противном случае вата напитается влагой и потеряет часть своих свойств.

Огнестойкость

Этот показатель очень важный. Повышенное сопротивление распространению огня и снижение количества возможных токсичных выделений при пожаре может дать дополнительное время, чтобы покинуть опасное место и спасти людей.

По огнестойкости выигрывает каменная вата, которая почти до +900°С не плавится и превращается в горячую пыль от пламени около +700°С. Горение при этом материал не поддерживает.

Пенополистирол также не поддерживает горения и затухает через 2-4 секунды после вывода из зоны огня. Но плавиться он начинает уже при +80°С. Значительно улучшают характеристики пенопласта добавки антипиренов. Полученные марки материала в 2 раза превышают огнеустойчивость древесины, в 4 раза меньше выделяют дыма и вредных веществ.

Полезная информация! Независимо от выбранного теплоизолятора для наружного утепления стен фасада, желательно также приобрести каменную вату высокой плотности (более устойчивую к выпадению конденсата и намоканию). Она нужна для укладки по периметру оконных и дверных проемов. Это повышает пожароустойчивость утепленных проемов, а для огня становится серьезным препятствием, не пускающим его внутрь здания.

Звукоизоляция

Минеральная вата делает пребывание в помещении акустически комфортным. Благодаря весу и характерной волокнистой структуре она отлично гасит посторонние шумы. Показатели шумопоглощения пенополистирола очень скромные. Вряд ли можно его рассматривать в роли полноценного звукоизолятора.

Безопасность и удобство работы с материалом

Выделим характерные особенности работы с каждым утеплителем.

Каменная вата:

• Минеральная вата легко режется и плотно укладывается без стыковых зазоров.
• Укладка материала выполняется после подготовки каркаса. Из-за этого стоимость и время выполнения работ возрастают.
• Работа с любым видом минеральной ваты производится с использованием необходимой защитной экипировки.

Пенопласт:

• Материал легкий и удобный для самостоятельного монтажа.
• Пенопласт легко режется в размер, но при стыковке листов остаются зазоры. Если их не обработать – останутся мостики холода.
• Каркас для монтажа нужен редко. Материал можно клеить на поверхности.
• Хрупкие листы легко ломаются и могут быть повреждены от удара или механического воздействия.

Долговечность

При правильном монтаже, эксплуатации в нормальных условиях, надлежащем уходе оба материала способны прослужить до 50-80 лет.

Неприятно подкорректировать эти цифры могут:

• Грызуны, гнездящиеся в утеплителе и способные перерабатывать его в труху.
• Повышенная влажность без должной гидроизоляции минеральной ваты приводит к ее намоканию, деформации, потере теплоизоляционных свойств.
• Отсутствующий или нарушенный защитный слой может стать причиной разрушения пенопласта от солнечных лучей, ударов, механических воздействий.

Теперь определиться с выбором подходящего материала для конкретного случая будет легче.

Если окончательный выбор сделан в пользу пенопласта, то следующий шаг – выбор производителя качественной продукции из работающих в этом сегменте рынка – можно пропустить. Обратившись в компанию ЧПТУП «ТМ-СтройПласт» заказчик уже может не волноваться о качестве (подтвержденном сертификатами и отзывами благодарных клиентов с 2005 года), а переключиться на подбор пенопласта требуемой плотности, толщины, размера листа и просчет необходимого количества материала для выполнения запланированной работы.

Без стеснений по любым рабочим, проблемным вопросам и за консультацией обращайтесь по телефонам:

+375 (29) 357 90 02 или +375 (29) 771 90 02.

Паропроницаемость пенопласта. Таблица плотности, теплопроводности и паропроницаемости различных материалов

Пенопласт или минеральная вата. Что выбрать

Выбор между пенопластом и минеральной ватой простой и сложный одновременно. Пенопласт дешевле минеральной ваты значительно. Для многих это решающий фактор выбора в пользу пенопласта. Но, если к процессу утепления присмотреться внимательней, то появляются сомнения, — что выбрать? Отдельные ситуации требуют применения пенопласта, другие – минеральной ваты, не смотря на ее дороговизну.

Рассмотрим в сравнении характеристики утеплителей.Сначала обратим внимание на теплопроводность и паропроницание. Это основные свойства для утеплителей, которыми определяется их необходимая толщина, образование влаги на конструкциях, а значит их сохранность на длительное время.

Характеристики пенопласта

Коэффициент теплопроводности пенопласта — 0,034 — 0.039 Вт/мК. Он не увеличивается со временем, если не происходит замокание материала при его длительном контакте с водой, например, при его нахождении в незащищенном состоянии (без влагонепроницаемой оболочки) на улице, при укладке в грунт…

Коэффициент паропроницаемости — 0,05 мг/(м•год•Па). Можно сказать, что материал пар через себя пропускает «плохо». Для сравнения, у бетона этот коэффициент составляет 0,03 мг/(м•год•Па), кирпича — 0,11 мг/(м•год•Па).

Паропроницаемость — важнейший фактор

Разделим толщину стен на этот коэффициент получим сопротивление паропроницанию конкретной стены или слоя. (м2 • ч • Па/мг).

Паропроницаемость 10 см пенопласта составит 2,0 м2 • ч • Па/мг, стены из бетона толщиной 30 см — 10 м2 • ч • Па/мг, а стены 38 см кирпича — 3,5 м2 • ч • Па/мг. Т.е. в этом примере у слоя пенопласта сопротивление движению пара меньше, чем у стен из плотных материалов.

Пароизоляция на плотных тяжелых материалах обычно не приводит к их существенному разрушению за счет повышенного увлажнения и конденсации воды внутри. Это связано с высокой плотностью материала и высокой теплоемкостью, — возможностью аккумулирования большого количества энергии внутри, которая не позволяет конденсироваться росе внутри в обычных условиях.

С легкими пористыми блоками

Другая ситуация при утеплении пенопластом газобетонных блоков. Сопротивление движению пара у газобетона толщиной в 30 см и у 10 см пенопласта приблизительно равны или у пенопласта больше (коэффициент паропроницаемости газобетона принимается 0,2 мг/(м•год•Па), а сопротивление движению пара стены толщиной 30 см будет 1,5 м2 • ч • Па/мг). Поэтому пенопласт будет задерживать пар в газобетоне. Могут возникнуть серьезные проблемы, особенно, когда точка росы будет находиться, внутри стены.

Если газобетон утепляют тонкими слоями пароизоляторов («подутеление»), то нахождение точки росы в стене обычное явление. Высокое сопротивление выводу пара наружу из-за слоя утеплителя-пароизолятора, способствует намоканию стены в этом случае.

Теперь рассмотрим особенности минеральной ваты

Свойства минеральной ваты

Коэффициент теплопроводности — 0,045 – 0,055 Вт/мК. Производители заявляют о меньших значениях, — на уровне пенопласта. Но мы знаем, что в реальности вата будет эксплуатироваться в слегка взмокшем состоянии (в большинстве случаев). Поэтому и теплоизоляционные качества у нее снижены. К тому же в случае контакта с водой (нарушение ограждения ваты), произойдет практически мгновенное намокание материала, и он потеряет свои качества.

Паропроницаемость минеральной ваты примерно 0,3 — 0,6 мг/(м•год•Па). Это на порядок больше чем у пенопласта. Минвата легко впитывает пар, и легко с ним расстается. Но если пар сконденсируется внутри (точка росы), то просушить минвату трудно. Нужно что бы вода снова испарилась и вышла наружу, для этого необходимо повышение температуры, — смещение точки росы, и отличная вентиляция по слою утепления.

Обязательное проветривание слоя утепления

Минеральная вата должна находиться в конструкции утепления таким образом, что бы поверх ее слоя с холодной стороны постоянно двигался поток воздуха в вентиляционном зазоре. Только вентиляция минеральной ваты предотвратит взмокание утеплителя и конденсацию влаги в нем.

Если пар не буде выводится из минеральной ваты, то влажность внутри утеплителя быстро возрастет до предела, и пар начнет конденсироваться. Т.е. точка росы окажется в утеплителе при любой температуре, даже в жару, из-за предельной влажности.

Как видим, пароизоляционные качества пенопласта накладывают ограничения на его совмещение с «дышащими» материалами. Не допускается монтировать пенопласт на дерево, т.к. это выводит древесину со строя, дерево преет. Минеральная вата может соседствовать с любыми материалами, так как паропроницаемость у материала высокая. Но слой минваты при этом должен вентилироваться.

Экологичность и пожароопасность

Некоторые свойства также существенно ограничивают применение рассматриваемых теплоизляторов и влияют на выбор каждого из них. Большое значение имеет потенциальная возможность нанесения вреда здоровью.

• Экологичность.Применение обоих материалов внутри помещения не желательно. Минеральная вата опасная — выделяет фенолы (связующее вещество между волокнами), а также вредную микропыль. В любом месте своего применения минвата должна быть изолирована от окружающей среды герметичной оболочкой, а возле вент зазора — с помощью пародифузной мембраны.Пенопласт (возмжно?) разлагается и выделяет в микродозах стиролы, — опасные вещества.
• Пожароопасность.Минеральная вата не горит, по условию «пожар» не опасна.Пенопласт горит под воздействием пламени и затухает за 3 — 4 секунды при прекращении воздействия огня. При горении выделяет опасные яды.

Применять пенопласт для наружного утепления не изолированным огнеупорным штукатурным слоем толщиной менее 5 мм не рекомендуется, а внутри помещения — огнеупорным слоем менее 2 см, в том числе и в не жилых чердачных помещениях.

Масса и др.

• Удельная масса. Минеральная вата тяжелей пенопласта в 2 – 10 раз в зависимости от плотности. Ограничения по фактору нагруженности конструкций, для минеральной ваты более вероятные и проверяются расчетом.
• Водонакопление.Если пенополистиролы способны вобрать в себя воды лишь чуть, а экструдированные варианты вообще не увлажняются, то ваты из минеральных волокон, похожи на большую мочалку, и способны содержать в себе воду «ведрами». Это нужно учитывать, прежде чем принять решение укладывать вату под стяжку, например…
• Звукоизоляция. У пенопласта посредственная. У минеральной ваты — отличная.

Выбирать по проекту

Утепление — сложный процесс, выполняется по проекту, который создается организациями, имеющими лицензию. При проектировании определяются теплопотери, воздухопроницаемость, разность температур воздуха и поверхностей, движение пара, смещение точки росы и другое.

В соответствии с проектом применяются средства и методы утепления, разрабатывается конструкция их размещения и крепления. После строительства, на здание заполняется энергетический паспорт.

Только в качестве рекомендаций, когда применять пенопласт, а когда применять минеральную вату, а также с учетом необходимости экономить денежные средства, можно учесть следующее.

Выбор утеплителя для разных ситуаций

• Для внутреннего утепления стен оба материла применять не следует, в основном из-за значительной паропропускной способности (по сравнению с экструдированным пенополстиролом).
• Для утепления фундаментов, подвальных помещений изнутри, оба материала не могут быть применены, из-за относительно большой влагозависимости. То ж самое и для любых других конструкций в земле.
• Для наружного утепления стен из тяжелых материалов (бетон, кирпич, шлакоблок и т.п.) можно применить пенопласт, закрытый штукатурным слоем. Для дерева, пористых материалов его применение не допускается.
• Для наружного утепления стен из пористых материалов и дерева необходимо применять только минеральную вату.
• Для утепления фигурных конструкций, трубопроводов, можно применить минеральную вату, покрытую диффузной мембраной.
• Для утепления крыш с деревянной стропильной системой можно применить минеральную вату между стропилами, закрытую пароизолятором со стороны помещения, и дифузной мембраной со стороны вентиляционного зазора. Применение пенопласта в этом случае возможно, только лишь, если деревянные элементы не будут соприкасаться с ним по бокам.

Толщина слоев утеплителя выбирается не меньшей, чем требует СНиП по тепловому сопротивлению отдельных ограждающих конструкций. Также желательно выбрать толщину не менее той, при которой точка росы будет находиться не менее 80% холодного времени в утеплителе и только в пики морозов смещаться в стену. Подобные примерные расчеты можно сделать и «своими руками». Они будут рекомендациями, по самостоятельному выбору утеплителя.

teplodom1.ru

Паропроницаемость стен и материалов

Существует легенда о «дышащей стене», и сказания о «здоровом дыхании шлакоблока, которое создает неповторимую атмосферу в доме». На самом деле паропроницаемость стены не большая, количество пара проходящего через нее незначительно, и гораздо меньше, чем количество пара переносимое воздухом, при его обмене в помещении.

Паропроницаемость — один из важнейших параметров, используемых при расчете утепления. Можно сказать, что паропроницаемость материалов определяет всю конструкцию утепления.

Что такое паропроницаемость

Движение пара через стену происходит при разности парциального давления по сторонам стены (различная влажность). При этом разности атмосферного давления может и не быть.

Паропроницаемость — способность материла пропускать через себя пар. По отечественной классификации определяется коэффициентом паропроницаемости m, мг/(м*час*Па).

Сопротивляемость слоя материала будет зависеть от его толщины.Определяется путем деления толщины на коэффициент паропроницаемости. Измеряется в (м кв.*час*Па)/мг.

Например, коэффициент паропроницаемости кирпичной кладки принят как 0,11 мг/(м*час*Па). При толщине кирпичной стены равной 0,36 м, ее сопротивление движению пара составит 0,36/0,11=3,3 (м кв.*час*Па)/мг.

Какая паропроницаемость у строительных материалов

Ниже приведены значения коэффициента паропроницаемости для нескольких строительных материалов (согласно нормативного документа), которые наиболее широко используются, мг/(м*час*Па).Битум 0,008Тяжелый бетон 0,03 Автоклавный газобетон 0,12Керамзитобетон 0,075 — 0,09Шлакобетон 0,075 — 0,14Обожженная глина (кирпич) 0,11 — 0,15 (в виде кладки на цементном растворе) Известковый раствор 0,12 Гипсокартон, гипс 0,075Цементно-песчаная штукатурка 0,09 Известняк (в зависимости от плотности) 0,06 — 0,11Металлы 0ДСП 0,12 0,24Линолеум 0,002 Пенопласт 0,05-0,23Полиурентан твердый, полиуретановая пена0,05 Минеральная вата 0,3-0,6 Пеностекло 0,02 -0,03Вермикулит 0,23 — 0,3Керамзит 0,21-0,26Дерево поперек волокон 0,06 Дерево вдоль волокон 0,32Кирпичная кладка из силикатного кирпича на цементном растворе 0,11

Данные по паропроницанию слоев обязательно нужно учитывать при проектировании любого утепления.

Как конструировать утепление — по пароизоляционным качествам

Основное правило утепления — паропрозрачность слоев должна увеличиваться по направлению наружу. Тогда в холодное время года, с большей вероятностью, не произойдет накопление воды в слоях, когда конденсация будет происходить в точке росы.

Базовый принцип помогает определиться в любых случаях. Даже когда все «перевернуто вверх ногами» – утепляют изнутри, несмотря на настойчивые рекомендации делать утепление только снаружи.

Чтобы не произошло катастрофы с намоканием стен, достаточно вспомнить о том, что внутренний слой должен наиболее упорно сопротивляться пару, и исходя из этого для внутреннего утепления применить экструдированный пенополистирол толстым слоем — материал с очень низкой паропроницаемостью.

Или же не забыть для очень «дышащего» газобетона снаружи применить еще более «воздушную» минеральную вату.

Разделение слоев пароизолятором

Другой вариант применения принципа паропрозрачности материалов в многослойной конструкции — разделение наиболее значимых слоев пароизолятором. Или применение значимого слоя, который является абсолютным пароизолятором.

Например, — утепление кирпичной стены пеностеклом. Казалось бы, это противоречит вышеуказанному принципу, ведь возможно накопление влаги в кирпиче?

Но этого не происходит, из-за того, что полностью прерывается направленное движение пара (при минусовых температурах из помещения наружу). Ведь пеностекло полный пароизолятор или близко к этому.

Поэтому, в данном случае кирпич войдет в равновесное состояние с внутренней атмосферой дома, и будет служить аккумулятором влажности при резких ее скачках внутри помещения, делая внутренний климат приятнее.

Принципом разделении слоев пользуются и применяя минеральную вату — утеплитель особо опасный по влагонакоплению. Например, в трехслойной конструкции, когда минеральная вата находится внутри стены без вентиляции, рекомендуется под вату положить паробарьер, и оставить ее, таким образом, в наружной атмосфере.

Международная классификация пароизоляционных качеств материалов

Международная классификация материалов по пароизоляционным свойствам отличается от отечественной.

Согласно международному стандарту ISO/FDIS 10456:2007(E) материалы характеризуются коэффициентом сопротивляемости движению пара. Этот коэффициент указывает во сколько раз больше материал сопротивляется движению пара по сравнению с воздухом. Т.е. у воздуха коэффициент сопротивляемости движению пара равен 1, а у экструдированного пенополистирола уже 150, т.е. пенополистирол в 150 раз пропускает пар хуже чем воздух.

Также в международных стандартах принято определять паропроницаемость для сухих и увлажненных материалов. Границей между понятиями «сухой» и «увлажненный» выбрана внутренняя влажность материала в 70%.Ниже приведены значения коэффициента сопротивляемости движению пара для различных материалов согласно международным стандартам.

Коэффициент сопротивляемости движению пара

Сначала приведены данные для сухого материала, а через запятую для увлажненного (более 70% влажности).Воздух 1, 1 Битум 50 000, 50 000Пластики, резина, силикон — >5 000, >5 000Тяжелый бетон 130, 80Бетон средней плотности 100, 60Полистирол бетон 120, 60Автоклавный газобетон 10, 6Легкий бетон 15, 10 Искусственный камень 150, 120Керамзитобетон 6-8, 4Шлакобетон 30, 20Обожженная глина (кирпич) 16, 10Известковый раствор 20, 10Гипсокартон, гипс 10, 4Гипсовая штукатурка 10, 6Цементно-песчаная штукатурка 10, 6Глина, песок, гравий 50, 50Песчаник 40, 30Известняк (в зависимости от плотности) 30-250, 20-200Керамическая плитка ?, ?Металлы ?, ?OSB-2 (DIN 52612) 50, 30OSB-3 (DIN 52612) 107, 64OSB-4 (DIN 52612) 300, 135ДСП 50, 10-20Линолеум 1000, 800Подложка под ламинат пластик 10 000, 10 000Подложка под ламинат пробка 20, 10Пенопласт 60, 60ЭППС 150, 150Полиурентан твердый, полиуретановая пена 50, 50Минеральная вата 1, 1Пеностекло ?, ?Перлитовые панели 5, 5Перлит 2, 2Вермикулит 3, 2Эковата 2, 2Керамзит 2, 2Дерево поперек волокон 50-200, 20-50

Нужно заметить, что данные по сопротивляемости движению пара у нас и «там» весьма различаются. Например, пеностекло у нас нормируется, а международный стандарт говорит, что оно является абсолютным пароизолятором.

Откуда возникла легенда о дышащей стене

Очень много компаний выпускает минеральную вату. Это самый паропроницаемый утеплитель. По международным стандартам ее коэффициент сопротивления паропроницаемости (не путать с отечественным коэффициентом паропроницаемости) равен 1,0. Т.е. фактически минеральная вата не отличается в этом отношении от воздуха.

Действительно, это «дышащий» утеплитель. Что бы продать минеральной ваты как можно больше, нужна красивая сказка. Например, о том, что если утеплить кирпичную стену снаружи минеральной ватой, то она ничего не потеряет в плане паропроницания. И это абсолютная правда!

Коварная ложь скрывается в том, что через кирпичные стены толщиной в 36 сантиметров, при разности влажностей в 20% (на улице 50%, в доме — 70%) за сутки из дома выйдет примерно около литра воды. В то время как с обменом воздуха, должно выйти примерно в 10 раз больше, что бы влажность в доме не наращивалась.

А если стена снаружи или изнутри будет изолирована, например слоем краски, виниловыми обоями, плотной цементной штукатуркой, (что в общем-то «самое обычное дело»), то паропроницаемость стены уменьшиться в разы, а при полной изоляции — в десятки и сотни раз.

Поэтому всегда кирпичной стене и домочадцам будет абсолютно одинаково, — накрыт ли дом минеральной ватой с «бушующим дыханием», или же «уныло-сопящим» пенопластом.

Принимая решения по утеплению домов и квартир, стоит исходить из основного принципа — наружный слой должен быть более паропроницаем, желательно в разы.

Если же это выдерживать почему-либо не возможно, то можно разделить слои сплошной пароизоляцией, (применить полностью паронепроницаемый слой) и прекратить движение пара в конструкции, что приведет к состоянию динамического равновесия слоев со средой в которой они будут находиться.

teplodom1.ru

характеристики и преимущества, инструкция по монтажу, цена за лист

Пенополистирол — современный материал, который применяют для утепления фасадов, фундаментов, крыш. Для полноценной защиты от холода потребуется слой в 4 раза тоньше, чем если бы вы воспользовались минеральной ватой. Работать с фасадным пенопластом просто: он легкий, от него не образуется пыли и грязи, а для резки не нужно дорогое оборудование. Чтобы качественно утеплить дом, следует обязательно знать о нюансах и ограничениях в использовании.

Оглавление:

1. Разновидности
2. Характеристики пенопласта
3. Стоимость за лист и кубометр
4. Технология монтажа своими руками
5. Нюансы укладки и возможные ошибки

Виды

По ГОСТу 15588-86 различают 4 основные марки строительного пенопласта, не все из них подходят для фасада. Сейчас идет разработка нового международного стандарта, который точнее отражает разновидности продукции на рынке. Действующий ГОСТ основан на плотности, но для строителя важнее теплопроводность и прочность материала.

• ПСБ-С-15. Подойдет для утепления здания изнутри, так как листы имеют низкую плотность и обладают подходящей паропроницаемостью.
• ПСБ-С-25. Более прочный материал для применения внутри помещения.
• ПСБ-С -25ф и ПСБ С35. Эти марки пенопласта используют для утепления фасадов с внешней стороны. Он не разрушается под воздействием влажности и отлично сохраняет тепло внутри дома.
• ПСБ-С-50. Обладает достаточной плотностью, чтобы защитить от холода полы. Даже с течением времени он не сомнется и не провалиться.

В отдельную группу выделяют фасадный декор из пенопласта. Из него делают лепнины, колонны, обрамления для окон, замковые камни. Разные фирмы предлагают изделия всех возможных форм, которые придадут дому вид дорогого особняка. Понять, что это за материал, можно только с близкого расстояния. Вы наверняка уже видели дома с пенополистироловыми украшениями, просто не задумывались об этом. Чтобы убедиться, посмотрите картинки фасадов в интернете. Для защиты от ультрафиолета изделия покрывают специальными составами, и это обязательно. Кроме обычного существует экструдированный пенополистирол, расценки на этот товар выше, а его теплопроводность чуть меньше. Но его использование необходимо, когда нужна высокая прочность, например, для фундамента типа «шведская плита».

Технические параметры

Марка	Прочность листа, кг/м2	Теплопроводность в сухом состоянии при 25 °C, Вт/(м·К	Группа горючести	Водопоглощение, не более % от объема	Паропроницаемость, мг/м*ч*Па
ПСБ-С-25Ф	16-18	0,039	Г3-Г4	0,4 %	0,05
ПСБ-С-35	25-26	0,039	Г3-Г4	0,4 %	0,05
ПСБ-С-50	35-36	0,039	Г3-Г4	0,4 %	0,05

1. Температура использования.

Все виды применяются только при температуре от -40 до+80 градусов: при превышении этого предела из листов может выделиться токсичный стирол. Поэтому пенополистирол не рекомендуют для утепления фасадов бань и саун. Также нельзя оставлять обычный пенопласт на прямом воздействии солнечных лучей, так как он плохо переносит ультрафиолет.

2. Горючесть.

Материалу присвоена группа горючести Г3 (нормальногорючий). По сравнению с древесиной он намного меньше подвержен действию огня, поэтому при пожаре уже отделанного дома с мебелью пенополистирол не усугубит ситуацию. По ГОСТам время горения не превышает 4 секунд, но многие современные производители улучшили этот показатель в 2 раза.

3. Долговечность.

Морозостойкость материала доходит до 100 циклов попеременного оттаивания и замораживания, что проверено российскими и канадскими учеными. Для создания сложных условий пенопласт охлаждали и нагревали в 4 %-ном растворе хлорида натрия. Это доказывает, что листы можно использовать для утепления фундаментов даже в насыщенных солями грунтах, с высоким УГВ и для фасадов домов в северном климате.

4. Влагопоглощение.

Пенопласт — водостойкий материал: он почти не меняет своих свойств даже во влажной среде. Благодаря этому он служит также и гидроизоляцией для фасада дома. Из-за низкой паропроницаемости его рекомендуют крепить на стену со стороны улицы, чтобы влага не скапливалась внутри помещения.

Стоимость

В таблице собрана информация с сайтов крупных производителей. Представленные цены актуальны в марте 2016 года.

Марка	Прочность, кг/м2	Размеры	Цена за лист	Цена за кубометр
ПСБ-С-25ф	16-18	1000х1000х50	135	2 700
ПСБ-С-25ф	16-18	1000х1000х70	189	2 700
ПСБ-С-50	35-36	1000х1000х100	300	4 500
ПСБ-С-15	10-12	1000х1000х20	110	2 200
ПСБ-С-35	26-27	1000х1000х70	220	3 500

Стоимость одного листа выше, чем упаковки, а при закупке от 10 м2 большинство поставщиков делает клиентам выгодные предложения.

Перед тем, как купить продукцию, проверьте качество пенопласта по следующим критериям:

• Ровная поверхность.
• Отсутствие запаха.
• Гранулы одного размера.
• Фирменная маркировка на упаковке или на самом листе.
• Соответствие по габаритам материала.

Чтобы купить качественный товар, нужно почитать отзывы о производителе и не гнаться за низкой ценой. Обратите внимание, что для наружных работ необходим пенопласт ПСБ-С-25 фасадный, продукция без литеры «Ф» предназначена только для внутреннего использования.

Пошаговая технология укладки

Инструменты и материалы для монтажа листов:

• листы пенополистирола;
• грунтовка;
• фасадный клей для пенопласта;
• цокольный профиль;
• монтажная пена;
• шпатлевка;
• шпатель;
• зонтиковые дюбели;
• пластиковая терка для затирки;
• армированная сетка;
• молоток;
• перфоратор.

1. Перед началом работ тщательно очищают фасад от загрязнений и пыли, иначе листы пенопласта закрепятся ненадежно. Все впадины глубиной более 15 мм штукатурят, предварительно загрунтовав основание. Если вы утепляете давно построенный дом, обратите внимание на старое покрытие. Отваливающуюся штукатурку придется удалить с помощью железной щетки. Прикрепить что-либо на масляную краску сложно, поэтому нужно счистить ее или нанести специальную грунтовку глубокого проникновения.

2. Крепят железный профиль на границу, выше которой будет находиться пенополистирол, чтобы разместить плиты ровно. Ширина планки должна быть не меньше габаритов пенопласта. Затем на фасад выставляют маяки.

3. Наносят клей на листы и прикрепляют их соответственно разметке.

4. Пенополистирол прижимают к стене полутерком. Расстояние между соседними плитами не должно превышать 2 мм. После сразу же проверяют ровность расположения. Лишний клей убирают, если все же появились слишком большие промежутки, заполняют монтажной пеной.

5. Пенопласт монтируют снизу вверх, каждый следующий ряд должен смещаться относительно предыдущего.

6. После полного высыхания клея (у разных видов эта характеристика меняется от нескольких часов до 3 дней), приступают к дополнительному креплению фасадного пенополистирола. Для этого используют специальные дюбели. Они должны пройти через лист и войти в стену. Нельзя загонять шляпку глубже 10 мм: это приводит к разрыву пенопласта. На 1 м2 в среднем уходит 5-6 крепежей. Около дверных, оконных проемов и цоколя нужны дополнительные дюбели. Не стоит размещать их ближе 200 мм от краев плит.

Нюансы работы

1. Для теплоизоляции фасадов жилых помещений подходят листы пенополистирола толщиной 50 мм и более. Чтобы утеплить крыши, понадобится материал от 70 мм.

2. Чтобы прикрепить пенопласт к поверхности, применяют клей. Особых требований нет: подойдут жидкие гвозди, разновидности фасадного и плиточного клея, герметики на основе силикона. В продаже есть удобный в работе клеящий полиуретановый аэрозоль, но его цена значительно выше других. Наносить вещество по периметру каждой плиты, для надежности можно сделать несколько точек в центре. Нельзя смешивать разные типы клеев.

3. Рабочее время смеси указано на упаковке: обычно оно не превышает 1,5 часа. После нанесения на лист его нужно приклеить в течение 20 минут.

4. Готовый фасад можно отделывать с помощью любых материалов. Если вы хотите облагородить свой дом с наименьшими денежными затратами и усилиями, рекомендуем обратить внимание на штукатурку мокрого типа. Если наносить ее прямо на ячеистый бетон, то перед этим обязательны трудоемкие подготовительные работы, а пенопласт не ошкуривать, так как его поверхность и так достаточно шероховата.

5. Обозначьте места подвода коммуникаций к дому, чтобы не задеть их при крепеже листов на дюбели.

6. Из-за расширения и сужения конструкций при смене сезонов нужно закреплять все элементы не вплотную: например, цокольные профили нельзя соединять внахлест.

7. Стыки не должны располагаться на границах разных материалов, например, кирпича и ячеистого бетона или дерева. Делают смещение минимум на 100 мм.

8. Для монтажа рекомендуют дюбели из высокопрочного пластика. Их длину выбирают исходя из типа фасада. Поэтому к толщине листа пенопласта нужно прибавить следующие числа:

• кирпич — 90;
• пено- газобетоны — 120;
• тяжелый бетон — 50 мм.

Ошибки при монтаже:

1. Крепить пенопласт к грязному фасаду с неровностями больше 5 мм.

2. Не устанавливать маяки и не делать разметку.

3. Соединять профили внахлест.

4. Наносить клей так, что при установке листа он покроет меньше 40% площади.

5. Разбавлять смесь для крепления водой.

6. Использовать клеящий состав дольше указанного времени.

7. Перемещать пенопласт с клеем при неровном размещении на фасаде (в этом случае очистить поверхность от смеси и заново нанести ее).

8. Забивать дюбели глубже 10 мм.

9. Использовать меньше 5 креплений для 1 м2.

10. Оставлять пенополистирол под открытым воздействием солнечных лучей на длительное время.

11. Не обрабатывать фасадную лепнину из пенопласта специальным покрытием для защиты от ультрафиолета.

Это далеко не все ошибки. Если вы решили устанавливать теплоизоляцию на фасад самостоятельно, внимательно читайте инструкцию. Даже товар известных производителей с высокими характеристиками не будет работать в случае неправильной установки. Удачного строительства.

obogrevguru.ru

Что лучше пенопласт или минвата: выбор и разбор характеристик

Чаще всего потребность в теплоизоляционных материалах возникает в городских квартирах, когда дело касается присоединения такого помещения, как балкон. Увеличить таким образом квадратные метры жилья – это возможность очень дешево оборудовать еще одну полноценную комнату.Балкон – помещение небольшое, но если правильно подобрать утеплитель и его технические характеристики, то можно легко и быстро создать нормальные условия проживания.

Почему сравниваем эти материалы?

Что лучше минвата или пенопласт

Вопрос экономии денежных средств перед обывателем встает в первую очередь. Поэтому каждый старается найти тот утеплитель, который бы при доступной цене обладал бы высокими качественными показателями. Говорить обо всех утеплителях в этой статье не будем. Нас интересуют два: пенопласт и минвата. Почему?

• Это самые дешевые утеплители на рынке.
• Оба материала обладают превосходными характеристиками.
• Экономическая сторона дела обеспечивается возможностью их монтажа своими руками. Практика показывает, что любую поверхность можно отделать пенопластом или минватой – дело несложное.

Итак, нас интересует вопрос, какой теплоизолятор лучше – минвата или пенопласт. Сразу же оговоримся, что под пенопластом можно понимать достаточно широкий ряд теплоизоляционных материалов, которые изготавливаются из полистирольных гранул. От способа изготовления, от плотности структуры утеплителя во многом будут зависеть теплопроводящие характеристики самого материала. Чтобы во всем этом разобраться, необходимо рассмотреть минвату и пенопласт и сравнить их между собой.

Способ производства минваты и пенопласта?

Производство минеральной ваты Схема технологическолго процесса Оборудование для нарезки

Многие потребители считают, что лучше, чем минвата, утеплителя нет. Это заявление основано на многих показателях. Начнем с того, что минвата изготавливается из чисто природных материалов, а, точнее сказать, из каменных пород базальтовой группы. В основе производства лежит технология плавления камня с последующим вытягиванием из расплавленной массы нитей, которые сплетаются между собой в хаотичном порядке.

Пенопласт – это полимерный материал, в основе производства которого лежит полистирол. Для того чтобы из этого полимера получился утеплитель, необходимо в сырьевую массу под давление подать насыщенный пар, под действием которого гранулы увеличиваются в 20-50 раз. В конечном итоге получается пенополистирол.

Производство пенопласта Схема технологического процесса Оборудование для пенопласта

Технология производства и пенопласта, и минваты малозатратная, отсюда их невысокая цена. Поэтому сравнивать по данному показателю нельзя. А, тем более, определить, который из них лучше. Единственное, на что необходимо обратить внимание, это подвиды того и другого. В настоящее время производители минваты предлагают изделия в виде матов. Это более плотный утеплитель с подпружиненным торцом, который позволяет сжиматься и разжиматься плите, переходя в первоначальный размер. Это важная составляющая панели, которая дает возможность проводить утепление без мостиков холода.В этом плане пенопласт также отличается разнообразием, а, значит, и различной ценой. Сюда можно отнести экструдированный пенополистирол. Это более плотный утеплитель с очень низкой теплопроводностью.

Теплопроводность минваты и пенопласта

Сравнивая по данному показателю, выбрать, какой из них теплее, непросто. Для сравнения:

•  теплопроводность минваты рулонного типа: 0,036 вт/м к;
•  теплопроводность плитного варианта (маты) – 0,037-0,04 вт/м к;
•  теплопроводность пенопласта – 0,037 вт/м к;
•  теплопроводность пенополистирола – 0,039 Вт/м К.

Значительных отклонений не наблюдается. Но, проводя лабораторные тесты, специалисты пришли к выводу, что по практическим показаниям пенополистирол лучше и теплее. Поэтому в данном случае необходимо сравнивать рулонную минвату и обычный пенопласт, минвату в матах и пенополистирол. Если проводить сравнение именно так, то оба материала по теплопроводности равны между собой. То есть, говорить, что какой-то теплее, нельзя. Поэтому балкон можно утеплять и минватой, и пенопластом.

Паропроницаемость минваты и пенопласта

Паронепроницаемость минваты и пенопласта

Коэффициент паропроницаемости минваты отличается от пенополистирола. Он в десять раз больше. Кстати, данный показатель пенополистирола – 0,03. Получается так, что минвата может пропускать влажные пары воздуха интенсивнее, чем пенополистирол. Но тут учитывается один очень важный критерий, который сводит на нет преимущественные характеристики минваты. Это способность двух утеплителей (минваты и пенопласта) впитывать влагу и быстро терять свои теплоизоляционные характеристики.

К чему мы ведем? Дело все в том, что в процессе утепления используются и другие материалы, которые отвечают за пароизоляцию и гидроизоляцию. И чаще всего они изготавливаются из полимеров, у которых коэффициент ниже, чем у минваты и пенополистирола. Из всего ряда выделяется пенополистирол, изготовленный методом экструзии (пеноплекс). Он не боится повышенной влажности, поэтому и не закрывается защитными пленками.

Делая вывод, можно сказать, что это свойство утеплителей несущественно. Отдельной статьей выделяем пеноплекс. Именно он для утепления такого помещения, как балкон — один из лучших теплоизоляторов.

Горит или не горит минвата и пенопласт?

Пожароопасность минваты и пенопласта

В данном случае у минваты явное преимущество. Почему? Этот теплоизолятор просто не горит. Изготовленная методом плавления минвата выдерживает температуру выше +1000С. Пенополистирол не только плавится под действием высоких температур, но и сам горит. Многие производители добавляют в него в процессе производства антипирены. Но, к сожалению, это не изменяет его состояние и отношение к огню.То есть, минвата здесь получает плюс, а пенополистирол минус.

Экологичность минваты и пенопласта

Сравнивая, что лучше по экологичности, минвата или пенопласт, необходимо обратить внимание на производство пенопласта, потому что еще совсем недавно в этом процессе использовался фреон. Для наружного утепления это не имело никакого значения, а вот для внутреннего пенопласт старались не использовать вообще. И когда дело касалось такого помещения, как балкон, то вопрос, чем утеплить его, не стоял.

Законодательство многих стран, и России в том числе, запретило применять фреон, что повысило экологические характеристики пенопалста. И все же специалисты не советуют увлекаться, когда дело касается внутреннего утепления помещений пенопластом, и балкон здесь не исключение. К минвате претензий с этой стороны нет.

Срок службы минваты и пенопласта

Какой материал служит дольше?

Опять начнем с пенополистирола. Нельзя говорить о данном показателе, не учитывая другие факторы. О чем речь? Теплоизоляция пенополистиролом – это совокупность нескольких материалов, которые составляют утеплительный пирог поверхности. К примеру, для того чтобы использовать пенополистирол для теплоизоляции такого помещения, как балкон, необходимо дополнительно закрыть его гидро- и пароизоляцией. И в таком состоянии он прослужит не меньше 25-30 лет. Вспомните старые холодильники, в которых пенопласт прослужил не меньше 50 лет.

То же самое можно сказать и о минвате. Но если делать сравнение по агрессивности среды, где оба утеплителя могут быть использованы, то минвата опять выигрывает. Изготовленная из базальтовых прочных пород она практически не реагирует на химически активные вещества, что не скажешь о листах пенопласта. Так что минвата получает и здесь плюс, а пенопласт остается ни с чем.

Удобство монтажа минваты и пенопласта

Даже здесь выбрать, что лучше, проблематично. Судите сами:

•  пенополистирол легко обрабатывается, его можно резать и шлифовать;
•  минвата рулонного типа тяжело поддается обработке;
•  пенополистирол любого типа – это упругий материал;
•  упругость у минваты только в матах;
•  плотность стыковки листов пенополистирола слабая, всегда образуется небольшая щель, которую приходится заделывать, вот почему производители сегодня выпускают полистирол в листах с фальцами;
•  отделывать минватой поверхности в плане практически полного отсутствия мостиков холода возможно как рулонами, так и матами.

Заключение

Нами сделаны сравнения двух утеплителей, которые были и являются самыми востребованными. Сказать, что какой-то из них лучше, а какой-то хуже, нельзя. И хотя отличия у каждого присутствуют, важно правильно расставить приоритеты.К примеру, пенополистирол не стоит использовать для утепления деревянных построек. А вот в таком помещении, как балкон, это идеальное покрытие. Его лучше всего использовать в подвалах, для теплоизоляции бетонных полов. Минвата лучше всего подойдет для утепления мансард, перегородок, дымоходов, печей и каминов. То есть, надо найти правильное им применение. И это позволить достичь высокого срока эксплуатации.

И последнее. Утеплить помещения, используя минеральную вату или листы пенопласта, особенно, когда дело касается такого помещения, как присоединяемый балкон, необходимо в точности соблюдать все этапы и операции технологического процесса. Небольшое отклонение может привести к тому, что образованные мостики холода сведут на нет все затраты.

Нравится?

Посмотрите похожие статьи:

izollab.ru

Паропроницаемость пенополистирола • dpan.by

Что такое паропроницаемость

Движение пара через стену происходит при разности парциального давления по сторонам стены (различная влажность). При этом разности атмосферного давления может и не быть.Паропроницаемость — способность материла пропускать через себя пар. По отечественной классификации определяется коэффициентом паропроницаемости m, мг/(м*час*Па).Сопротивляемость слоя материала будет зависеть от его толщины.Определяется путем деления толщины на коэффициент паропроницаемости. Измеряется в (м кв.*час*Па)/мг.Например, коэффициент паропроницаемости кирпичной кладки принят как 0,11 мг/(м*час*Па). При толщине кирпичной стены равной 0,36 м, ее сопротивление паропроницанию составит 0,36/0,11=3,3 (м кв.*час*Па)/мг.

Какая паропроницаемость у строительных материалов

Ниже приведены значения коэффициента паропроницаемости для нескольких строительнных материалов (согласно нормативного документа), которые наиболее широко используются, мг/(м*час*Па).Битум 0,008Тяжелый бетон 0,03Автоклавный газобетон 0,12Керамзитобетон 0,075 — 0,09Шлакобетон 0,075 — 0,14Обожженная глина (кирпич) 0,11 — 0,15 (в виде кладки на цементном растворе)Известковый раствор 0,12Гипсокартон, гипс 0,075Цементно-песчаная штукатурка 0,09Известняк (в зависимости от плотности) 0,06 — 0,11Металлы 0ДСП 0,12 0,24Линолеум 0,002Пенопласт 0,05-0,23Полиурентан твердый, полиуретановая пена0,05Минеральная вата 0,3-0,6Пеностекло 0,02 -0,03Вермикулит 0,23 — 0,3Керамзит 0,21-0,26Дерево поперек волокон 0,06Дерево вдоль волокон 0,32Кирпичная кладка из силикатного кирпича на цементном растворе 0,11

Данные по паропроницанию слоев обязательно нужно учитывать при проектировании любого утепления.

Как конструировать утепление — по пароизоляционным качествам

Основное правило утепления — паропрозрачность слоев должна увеличиваться по направлению наружу. Тогда в холодное время года, с большей вероятностью, не произойдет накопление воды в слоях, когда конденсация будет происходить в точке росы.Базовый принцип помогает определиться в любых случаях. Даже когда все «перевернуто вверх ногами» – утепляют изнутри, несмотря на настойчивые рекомендации делать утепление только снаружи.Что бы не произошло катастрофы с намоканием стен, достаточно вспомнить о том, что внутренний слой должен наиболее упорно сопротивляться пару, и исходя из этого для внутреннего утепления применить экструдированный пенополистирол толстым слоем — материал с очень низкой паропроницаемостью.Или же не забыть для очень «дышащего» газобетона снаружи применить еще более «воздушную» минеральную вату.Другой вариант применения принципа паропрозрачности материалов в многослойной конструкции — разделение наиболее значимых слоев пароизолятором. Или применение значимого слоя, который является абсолютным пароизолятором.Например, — утепление кирпичной стены пеностеклом. Казалось бы, это противоречит вышеуказанному принципу, ведь возможно накопление влаги в кирпиче?Но этого не происходит, из-за того, что полностью прерывается направленное движение пара (при минусовых температурах из помещения наружу). Ведь пеностекло полный пароизолятор или близко к этому.Поэтому, в данном случае кирпич войдет в равновесное состояние с внутренней атмосферой дома, и будет служить аккумулятором влажности при резких ее скачках внутри помещения, делая внутренний климат приятнее.Принципом разделении слоев пользуются и применяя минеральную вату — утеплитель особо опасный по влагонакоплению. Например, в трехслойной конструкции, когда минеральная вата находится внутри стены без вентиляции, рекомендуется под вату положить паробарьер, и оставить ее, таким образом, в наружной атмосфере.

Международная классификация пароизоляции материалов

Международная классификация материалов по пароизоляционным свойствам отличается от отечественной.Согласно международному стандарту ISO/FDIS 10456:2007(E) материалы характеризуются коэффициентом сопротивляемости движению пара. Этот коэффициент указывает во сколько раз больше материал сопротивляется движению пара по сравнению с воздухом. Т.е. у воздуха коэффициент сопротивляемости движению пара равен 1, а у экструдированного пенополистирола уже 150, т.е. пенополистирол в 150 раз пропускает пар хуже чем воздух.Также в международных стандартах принято определять паропроницаемость для сухих и увлажненных материалов. Границей между понятиями «сухой» и «увлажненный» выбрана внутренняя влажность материала в 70%.Ниже приведены значения коэффициента сопротивляемости движению пара для различных материалов согласно международным стандартам. Сначала приведены данные для сухого материала, а через запятую для увлажненного (более 70% влажности).Воздух 1, 1Битум 50 000, 50 000Пластики, резина, силикон — >5 000, >5 000Тяжелый бетон 130, 80Бетон средней плотности 100, 60Полистирол бетон 120, 60Автоклавный газобетон 10, 6Легкий бетон 15, 10Искусственный камень 150, 120Керамзитобетон 6-8, 4Шлакобетон 30, 20Обожженная глина (кирпич) 16, 10Известковый раствор 20, 10Гипсокартон, гипс 10, 4Гипсовая штукатурка 10, 6Цементно-песчаная штукатурка 10, 6Глина, песок, гравий 50, 50Песчаник 40, 30Известняк (в зависимости от плотности) 30-250, 20-200Керамическая плитка ∞, ∞Металлы ∞, ∞OSB-2 (DIN 52612) 50, 30OSB-3 (DIN 52612) 107, 64OSB-4 (DIN 52612) 300, 135ДСП 50, 10-20Линолеум 1000, 800Подложка под ламинат пластик 10 000, 10 000Подложка под ламинат пробка 20, 10Пенопласт 60, 60ЭППС 150, 150Полиурентан твердый, полиуретановая пена 50, 50Минеральная вата 1, 1Пеностекло ∞, ∞Перлитовые панели 5, 5Перлит 2, 2Вермикулит 3, 2Эковата 2, 2Керамзит 2, 2Дерево поперек волокон 50-200, 20-50Нужно заметить, что данные по сопротивляемости движению пара у нас и «там» весьма различаются. Например, пеностекло у нас нормируется, а международный стандарт говорит, что оно является абсолютным пароизолятором.

Откуда возникла легенда о дышащей стене

Очень много компаний выпускает минеральную вату. Это самый паропроницаемый утеплитель. По международным стандартам ее коэффициент сопротивления паропроницаемости (не путать с отечественным коэффициентом паропроницаемости) равен 1,0. Т.е. фактически минеральная вата не отличается в этом отношении от воздуха.Действительно, это «дышащий» утеплитель. Что бы продать минеральной ваты как можно больше, нужна красивая сказка. Например, о том, что если утеплить кирпичную стену снаружи минеральной ватой, то она ничего не потеряет в плане паропроницания. И это абсолютная правда!Коварная ложь скрывается в том, что через кирпичные стены толщиной в 36 сантиметров, при разности влажностей в 20% (на улице 50%, в доме — 70%) за сутки из дома выйдет примерно около литра воды. В то время как с обменом воздуха, должно выйти примерно в 10 раз больше, что бы влажность в доме не наращивалась.А если стена снаружи или изнутри будет изолирована, например слоем краски, виниловыми обоями, плотной цементной штукатуркой, (что в общем-то «самое обычное дело»), то паропроницаемость стены уменьшиться в разы, а при полной изоляции — в десятки и сотни раз.Поэтому всегда кирпичной стене и домочадцам будет абсолютно одинаково, — накрыт ли дом минеральной ватой с «бушующим дыханием», или же «уныло-сопящим» пенопластом.Принимая решения по утеплению домов и квартир, стоит исходить из основного принципа — наружный слой должен быть более паропроницаем, желательно в разы.Если же это выдерживать почему-либо не возможно, то можно разделить слои сплошной пароизоляцией, (применить полностью паронепроницаемый слой) и прекратить движение пара в конструкции, что приведет к состоянию динамического равновесия слоев со средой в которой они будут находиться.

dpan.by

Паропроницаемость материалов – таблица

Понятие «дышащих стен» считается положительной характеристикой материалов, из которых они выполнены. Но мало кто задумывается о причинах, допускающих это дыхание. Материалы, способные пропускать как воздух, так и пар, являются паропроницающими.

Наглядный пример строительных материалов, обладающих высокой проницаемостью пара:

• древесина;
• керамзитовые плиты;
• пенобетон.

Бетонные или кирпичные стены менее проницаемы для пара, чем деревянные или керамзитовые.

Источники пара внутри помещения

Дыхание человека, приготовление пищи, водяной пар из ванной комнаты и многие другие источники пара при отсутствии вытяжного устройства создают высокий уровень влажности внутри помещения. Часто можно наблюдать образование испарины на оконных стеклах в зимнее время, или на холодных водопроводных трубах. Это примеры образования водяного пара внутри дома.

Что такое паропроницаемость

Правила проектирования и строительства дают следующее определение термина: паропроницаемость материалов – это способность пропускать насквозь капельки влаги, содержащиеся в воздухе, вследствие различных величин парциальных давлений пара с противоположных сторон при одинаковых значениях давления воздуха. Еще ее определяют, как плотность парового потока, проходящего сквозь определенную толщину материала.

Таблица, имеющая коэффициент паропроницаемости, составленная для строительных материалов, носит условный характер, т. к. заданные расчетные величины влажности и атмосферных условий не всегда соответствуют реальным условиям. Точка росы может быть рассчитана, на основании приблизительных данных.

Конструкция стен с учетом паропроницаемости

Даже если стены возведены из материала, имеющего высокую паропроницаемость, это не может являться гарантией, что он не превратится в воду в толще стены. Чтобы этого не произошло, нужно защитить материал от разности парциального давления паров изнутри и снаружи. Защита от образования парового конденсата производится при помощи плит ОСБ, утепляющих материалов типа пеноплекса и паронепроницаемых пленок или мембран, недопускающих проникновения пара в утеплитель.

Стены утепляют с тем расчетом, чтобы ближе к наружному краю располагался слой утеплителя, неспособный образовать конденсацию влаги, отодвигающий точку росы (образование воды). Параллельно с защитными слоями в кровельном пироге необходимо обеспечить правильный вентиляционный зазор.

Разрушительные действия пара

Если стеновой пирог имеет слабую способность поглощения пара, ему не грозит разрушение вследствие расширения влаги от мороза. Главное условие – не допустить накапливания влаги в толще стены, а обеспечить свободное ее прохождение и выветривание. Не менее важно устроить принудительную вытяжку лишней влаги и пара из помещения, подключить мощную вентиляционную систему. Соблюдая перечисленные условия, можно уберечь стены от растрескивания, и увеличить срок службы всего дома. Постоянное прохождение влаги сквозь строительные материалы ускоряет их разрушение.

Использование проводящих качеств

Учитывая особенности эксплуатации зданий, применяется следующий принцип утепления: снаружи располагаются наиболее паропроводящие утепляющие материалы. Благодаря такому расположению слоев уменьшается вероятность накапливания воды при снижении температуры на улице. Чтобы стены не намокали изнутри, внутренний слой утепляют материалом, имеющим низкую паропроницаемость, например, толстый слой экструдированного пенополистирола.

С успехом применяется противоположный метод использования паропроводящих эффектов строительных материалов. Он состоит в том, что кирпичную стену покрывают пароизолирующим слоем пеностекла, который прерывает движущийся поток пара из дома на улицу в период низких температур. Кирпич начинает аккумулировать влажность комнат, создавая приятный климат внутри помещения благодаря надежному паровому барьеру.

Соблюдение основного принципа при возведении стен

Стены должны отличаться минимальной способностью проводить пар и тепло, но одновременно быть теплоемкими и теплоустойчивыми. При использовании материала одного вида требуемых эффектов достичь невозможно. Внешняя стеновая часть обязана задерживать холодные массы и не допускать их воздействия на внутренние теплоемкие материалы, которые сохраняют комфортный тепловой режим внутри помещения.

Для внутреннего слоя идеально подходит армированный бетон, его теплоемкость, плотность и прочность имеют максимальные показатели. Бетон успешно сглаживает разность ночных и дневных температурных перепадов.

При проведении строительных работ составляют стеновые пироги с учетом основного принципа: паропроницаемость каждого слоя должна повышаться в направлении от внутренних слоев к наружным.

Правила расположения пароизолирующих слоев

Чтобы обеспечить лучшие эксплуатационные характеристики многослойных конструкций сооружений, применяется правило: со стороны, имеющей более высокую температуру, располагают материалы с увеличенной устойчивостью к проникновению пара с повышенной теплопроводностью. Слои, расположенные снаружи, должны иметь высокую паропроводимость. Для нормального функционирования ограждающей конструкции необходимо, чтобы коэффициент наружного слоя в пять раз превышал показатель слоя, расположенного внутри.

При выполнении этого правила водяным парам, попавшим в теплый слой стены, не составит труда с ускорением выйти наружу через более пористые материалы.

При несоблюдении этого условия внутренние слои строительных материалов замокают и становятся более теплопроводными.

Знакомство с таблицей паропроницаемости материалов

При проектировании дома, учитываются характеристики строительного сырья. В Своде правил содержится таблица с информацией о том, какой коэффициент паропроницаемости имеют строительные материалы при условиях нормального атмосферного давления и среднего значения температуры воздуха.

Материал	Коэффициент паропроницаемостимг/(м·ч·Па)
экструдированный пенополистирол	0,013
пенополиуретан	0,05
минеральная вата	0,3 – 0,55
фанера	0,02
железобетон, бетон	0,03
сосна или ель	0,06
керамзит	0,21
пенобетон, газобетон	0,26
кирпич	0,11
гранит, мрамор	0,008
гипсокартон	0,075
дсп, осп, двп	0,12
песок	0,17
пеностекло	0,02
рубероид	0,001
полиэтилен	0,00002
линолеум	0,002

Таблица опровергает ошибочные представления о дышащих стенах. Количество пара, выходящего через стены, ничтожно мало. Основной пар выносится с потоками воздуха при проветривании или с помощью вентиляции.

Важное значение таблицы паропроницаемости материалов

Коэффициент паропроницаемости является важным параметром, который используется для расчета толщины слоя утеплительных материалов. От правильности полученных результатов зависит качество утепления всей конструкции.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов – эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

proroofer.ru

Ремонт и обустройство квартиры , строительство дома — мои ответы на вопросы

Таблица плотности, теплопроводности и паропроницаемости различных материалов.

Материал	Плотность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м*С)	Паропроницаемость, Мг/(м*ч*Па)	Эквивалентная1 (при сопротивлении теплопередаче = 4,2м2*С/Вт) толщина, м	Эквивалентная2 (при сопротивление паропроницанию =1,6м2*ч*Па/мг) толщина, м
Железобетон	2500	1.69	0.03	7.10	0.048
Бетон	2400	1.51	0.03	6.34	0.048
Керамзитобетон	1800	0.66	0.09	2.77	0.144
Керамзитобетон	500	0.14	0.30	0.59	0.48
Кирпич красный глиняный	1800	0.56	0.11	2.35	0.176
Кирпич, силикатный	1800	0.70	0.11	2.94	0.176
Кирпич керамический пустотелый (брутто1400)	1600	0.41	0.14	1.72	0.224
Кирпич керамический пустотелый (брутто1000)	1200	0.35	0.17	1.47	0.272
Пенобетон	1000	0.29	0.11	1.22	0.176
Пенобетон	300	0.08	0.26	0.34	0.416
Гранит	2800	3.49	0.008	14.6	0.013
Мрамор	2800	2.91	0.008	12.2	0.013
Сосна, ель поперек волокон	500	0.09	0.06	0.38	0.096
Дуб поперек волокон	700	0.10	0.05	0.42	0.08
Сосна, ель вдоль волокон	500	0.18	0.32	0.75	0.512
Дуб вдоль волокон	700	0.23	0.30	0.96	0.48
Фанера клееная	600	0.12	0.02	0.50	0.032
ДСП, ОСП	1000	0.15	0.12	0.63	0.192
ПАКЛЯ	150	0.05	0.49	0.21	0.784
Гипсокартон	800	0.15	0.075	0.63	0.12
Картон облицовочный	1000	0.18	0.06	0.75	0.096
Минвата	200	0.070	0.49	0.30	0.784
Минвата	100	0.056	0.56	0.23	0.896
Минвата	50	0.048	0.60	0.20	0.96
ПЕНОПОЛИСТИРОЛ ЭКТРУДИРОВАННЫЙ	33	0.031	0.013	0.13	0.021
Пенополистирол	150	0.05	0.05	0.21	0.08
Пенополистирол	100	0.041	0.05	0.17	0.08
Пенополистирол	40	0.038	0.05	0.16	0.08
Пенопласт ПВХ	125	0.052	0.23	0.22	0.368
ПЕНОПОЛИУРЕТАН	80	0.041	0.05	0.17	0.08
ПЕНОПОЛИУРЕТАН	60	0.035	0.05	0.15	0.08
ПЕНОПОЛИУРЕТАН	40	0.029	0.05	0.12	0.08
ПЕНОПОЛИУРЕТАН	32	0.023	0.05	0.09	0.08
Керамзит	800	0.18	0.21	0.75	0.336
Керамзит	200	0.10	0.26	0.42	0.416
Песок	1600	0.35	0.17	1.47	0.272
Пеностекло	400	0.11	0.02	0.46	0.032
Пеностекло	200	0.07	0.03	0.30	0.048
АЦП	1800	0.35	0.03	1.47	0.048
Битум	1400	0.27	0.008	1.13	0.013
ПОЛИУРЕТАНОВАЯ МАСТИКА	1400	0.25	0.00023	1.05	0.00036
ПОЛИМОЧЕВИНА	1100	0.21	0.00023	0.88	0.00054
Рубероид, пергамин	600	0.17	0.001	0.71	0.0016
Полиэтилен	1500	0.30	0.00002	1.26	0.000032
Асфальтобетон	2100	1.05	0.008	4.41	0.0128
Линолеум	1600	0.33	0.002	1.38	0.0032
Сталь	7850	58	0	243	0
Алюминий	2600	221	0	928	0
Медь	8500	407	0	1709	0
Стекло	2500	0.76	0	3.19	0

1 — сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций жилых зданий в Московском регионе, строительство которых начинается с 1 января 2000 года.

2 — сопротивление паропроницанию внутреннего слоя стены двухслойной стены помещения с сухим или нормальным режимом, свыше которого не требуется определять сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции.

my-answer.ru

таблица сравнения с другими материалами и расчет толщины слоя утеплителя в зависимости от теплопроводности

В технической литературе пенополиуретан описывается как материал с самой низкой теплопроводностью в списке стандартных термоизоляционных материалов. Пенополистирол и жесткий пенополиуретан с низкой плотностью (от 20 до 50 кг/м³) по праву стали самыми используемыми материалами для промышленных холодильных и морозильных камер и других систем, где требуется повышенная термоизоляция. В этом заслуга низкой теплопередачи. Для сравнения теплопроводность жесткого пенополиуретана в разы ниже теплопроводности  минеральной ваты и всех других популярных утеплителей.

Коэффициент теплопроводности жесткого пенополиуретана и других материалов

Именно низкая теплопроводность делает ППУ оптимальным материалом для термоизоляции. Коэффициент теплопроводности жесткого  пенополиуретана составляет 0,019 – 0,028 Вт/м*К. Этот показатель определяет количество теплоты, которая проходит сквозь куб материала со стороной в 1 м за 1 секунду при единичном изменении температуры в 1 Кельвин. Низкая теплопроводность позволяет обеспечить необходимую теплоизоляцию при минимальном слое покрытия. Например, теплопроводность пенопласта составляет 0,04 – 0,06 Вт/м*К, т.е. понадобится в 2-3 раза более толстый слой пенопласта, чем пенополиуретана. В видео ниже поясняется понятие теплопроводности и его применение в строительстве:

 

 

Совет от профессионала

Если вы хотите сравнить теплопроводность различных строительных материалов, необходимо поделить их коэффициенты теплопроводности. К примеру, теплопроводность минваты и ППУ соотносятся как 0,052/0,019=2,74. Это означает, что слой пенополиуретана в 10 см равен 27,4 см слою минеральной ваты по своим утепляющим свойствам. Если брать теплопроводность керамзита и ППУ, то соотношение будет 0,18/0,019=9,47. То есть слой керамзита должен быть почти в 10 раз толще.

Ниже приведена теплопроводность строительных материалов в таблице

Материал	Коэффициент теплопроводности (Вт/м*К)
Жесткий пенополиуретан	0.019 – 0.028
Пенополистирол (пенопласт)	0.04 – 0.06
Минеральная вата	0.052 – 0.058
Пенобетон	0.145 – 0.160
Пробковая плита	0.5 – 0.6

*Цифры могут изменяться в зависимости от производителя, погодных условий, точного состава.

Как рассчитать необходимую толщину слоя ППУ-утеплителя?

Для расчета необходимого количества материалов для утепления дома или другой постройки необходимо обратиться к нормативам СНиП 23-02-2003 и рассчитать следующие параметры:

Rreq = a*Dd + b

Dd = (Tint – Tht)*Zht

Δ=Rreq*λ

Rreq – сопротивление теплопередачи

a и b – коэффициенты из таблиц СНиП

Dd – градусо-сутки отопительного сезона

Tint – внутренняя температура помещения, которую необходимо поддерживать

Tht – средняя температура воздуха снаружи помещения

Zht – длительность периода отопления

Δ – искомая толщина слоя ППУ-утеплителя

Λ – теплопроводность

Сопротивление теплопередачи рассчитывается для цельной конструкции, поэтому для расчета сопротивления теплопередачи ППУ необходимо вычесть из общего показателя сопротивления теплопередачи других составных материалов покрытия (например, для стены нужно также учитывать теплопроводность штукатурки и кирпича).

Для примера, возьмем минимальную теплопроводность ППУ, равную 0,019. Используя данные из СНиП для стандартных стен жилого дома – Rreq=3,279 рассчитаем толщину теплоизоляционного покрытия из ППУ – Δ = 3,279*0,019= 0,0623 м (т.е. 6,23 см). Если вам посчастливится приобрести самый термостойкий пенополиуретан с таким низким коэффициентом теплопроводности, достаточная толщина термоизоляционного слоя всего 6 см.

В сравнении с другими утеплителями наиболее тонкий слой утепления дает именно пенополиуретан, теплопроводность которого ниже, чем у любого другого материала. Поэтому нередко утепление ППУ обходится дешевле, чем использование менее совершенных вариантов теплоизоляции.

Что заменяет полистирол толщиной 5 мм. Утепление кровли, стен и перекрытия пенопластом. расчет и сравнение со значением для кирпича, минваты и дерева

Лист пенопласта толщиной 5 см какую кладку кирпича заменяет? А 8 см?

1. Читаю ответы и фигею. Каким же бивнем нужно быть, чтобы отвечая на вопрос по эквивалентности кирпича и пенопласта сравнивать их несущие способности… Конечно сравнивают теплопроводность…
2. 5 см пеноплекса это пол метра кирпича!!! И не слушайте оленеводов!
3. И кирпич и пенопласт разные бывают.

   Формально в 10 раз теплопроводность красного кирпича больше, чем высокопористого пенопласта. (0,56 и 0,05 Вт/м*град – соответственно)

   Т. е. смело толщину пенопласта на 11 умножайте и получите толщину кирпичной стенки.

4. Здравствуйте Лучшая самая! 😉

   Вы про условия (параметры) оценки забыли упомянуть.. .

   1)Если имеется ввиду теплопроводность?. .
   Инженер Вам ответил.

   2)Если речь идт о механической прочности?. .
   Пенопласт кирпичу НЕ замена. Особенно в сейсмоопасных регионах.

   3)Долговечность?
   Кирпич будет служить дольше.

   4) Стойкость к воздействию окружающей среды (перепады температуры, влажности и пр.) ?
   Пенопласт, в данном случае, даже Не строительный материал.. .

   5)Базопасность (физиологическая, химическая, экологическая) ?..
   Опять же сравнение будет в пользу обоженной глины (кирпича).. .

   И вообще.. . Не тому Вас учат.. . ;-(
   Пенопласт НЕ есть хороший выбор материала для строительства или отделки помещений.
   И в этом ODIN, абсолютно, прав.. .

   Удачи Вам! 😉

5. никакую
6. Экструдированный пенополистирол Экстраплекс толщиной 20 мм по своим тепло- и звукоизолирующим свойствам эквивалентна кирпичной стене толщиной 370 мм

На современном рынке строительных материалов представлен широчайший выбор различных утеплителей, применение каждого из них обусловлено определенными требованиями в зависимости от назначения здания, условий эксплуатации и климата в данном регионе. Большинству требований, предъявляемых к утеплителям, соответствует пенопласт, который прочно занимает одну из лидирующих позиций на рынке нашей страны.

Преимущества материала

Пенопласт или пенополистирол представляет собой массив из спаянных между собой газонаполненных гранул полистирола, предварительно вспененных и отформованных беспрессовым методом. Материал изготавливается разной плотности, она зависит от размера и количества гранул в 1 м³. Если гранулы крупные, их количество на единицу объема будет меньше, а плотность материала ниже и наоборот, большое количество маленьких гранул придает ему высокую плотность и уменьшает теплопроводность. Пенопласт имеет ряд преимуществ, который и делает этот утеплитель таким популярным:

1. Превосходные теплоизоляционные показатели одни из самых высоких. Более высокие теплоизоляционные свойства имеет только пенополиуретан, но стоимость его гораздо выше.
2. Небольшой вес упрощает процесс доставки и монтажа.
3. Пенополистирол практически не впитывает влагу.
4. Современный пенопласт экологичен.
5. Не поддерживает горение, при воздействии высоких температур материал просто разрушается без воспламенения.
6. Изделия из пенополистирола обладают прочностью и жесткостью.
7. Материал один из самых доступных по цене.

Из недостатков этого утеплителя можно выделить два существенных: он не может быть использован при высоких противопожарных требованиях к зданию или помещению, поскольку при пожаре разрушится. Второй недостаток заключается в том, что пенополистирол грызут мыши. Они это делают с целью обустроить себе теплое гнездо, а не ради пропитания, что еще раз доказывает экологичность материала, в базальтовой вате мыши гнезд не делают.

Вернуться к оглавлению

Свойства и параметры утеплителя

Теплопроводность – это передача тепловой энергии от одной части материала, которая имеет более высокую температуру, к другой части, с меньшей температурой. То есть, простыми словами, это способность материала проводить тепловую энергию. Выражается этот параметр в единицах Вт/(м*К) и называется коэффициентом теплопередачи.

Расшифровка единицы измерения теплопередачи следующая: это количество тепловой энергии в Вт, которую способен передать материал толщиной 1 м на площади в 1 м² при перепаде температур 1 °(Кельвин) за определенную единицу времени. Коэффициент теплопередачи уменьшается по мере того, как повышается плотность материала, то есть чем выше плотность, тем лучше его теплоизоляционные свойства. Значения характеристик при различной плотности представлены в Таблице 1.

Таблица 1

Величина теплопроводности является ключевой для расчета общего сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания (стен, кровли, перекрытий). Последнее обозначается латинской буквой R, единица выражается в м² К / Вт и показывает, сколько тепла в Вт проходит через 1 м² площади стены или кровли заданной толщины за единицу времени при перепаде температур 1°К. Этот параметр зависит от материала стены и ее толщины, это видно из формулы:

Здесь δ – толщина стены в метрах, k – коэффициент теплопроводности. Для примера можно показать сколько тепла теряет 1 м² пенополистирола толщиной 1 сантиметр плотностью 10 кг / м³ за единицу времени при перепаде температур 1°К:

R = 0,01 / 0,044 = 0,227 м² К / Вт.

Данный параметр нормируется, он не может быть меньше того, что прописан в нормативной документации для каждого региона. Учитывая разницу климатических условий на просторах нашей страны и длительность отопительного сезона, минимальное нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен для южных регионов составляет 1,8 м² К / Вт, средней полосы – 3 м² К / Вт, а северных – 4,8 м² К / Вт. Значения R для пенопласта разной плотности и различной толщины отражены в таблице 2.

Таблица 2

Из таблицы 2 хорошо видно, что пенопласт толщиной 100 мм может полностью заменить другие строительные материалы стен в южных и средних регионах, так как такая конструкция соответствует современным требованиям нормативной документации (СНиП 23-02-2003). Материал толщиной 5 см и 2 см может применяться для дополнительного утепления существующих зданий из кирпича или бетона, так как ограждающие конструкции этих зданий не соответствуют современным требованиям по энергосбережению. При этом утеплитель толщиной 2 см зачастую целесообразно использовать для отделки стен изнутри помещения, это дешевле, чем выполнять наружные работы, и не отнимет много места от пространства комнаты.

Пенопласт (пенополистирол) и минеральная вата – самые популярные на сегодня теплоизоляционные материалы. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки, есть и своя сфера применения. Пенопластовые плиты рекомендованы к использованию для наружной теплоизоляции стен, минвата – для утепления крыш и в качестве теплоизолятора при монтаже навесных фасадов. Тем не менее, бытует мнение, что эти материалы взаимозаменяемы. Так ли это? Попробуем разобраться.

Пенопласт: плюсы, минусы и особенности применения

Пенопласт – вспененный пластический материал – имеет чрезвычайно малый коэффициент теплопроводности. Это лучший теплоизолятор на планете. Подсчитано, что пенопластовая плита толщиной 10 см по теплозащитным свойствам заменяет 40 см дерева, 60 см газобетона, 90 см керамзитобетона, 150 см пустотного кирпича, 400 см железобетона.
Выигрывает пенопласт и в сравнении с минватой: 10 см пенопласта эквивалентны по теплозащите 16 см минеральной ваты.
Но вот от шума пенополистирольный пенопласт уберечь не может. Звукоизолятор из него никакой.

Что касается паропроницаемости, то эта характеристика варьируется в зависимости от плотности материала. Низкоплотный пенопласт по паропроницаемости близок к вате, высокоплотный – хоть с трудом, но пар пропускает, поэтому его можно использовать для изоляции только очень плотных стен.

Относительно экологической чистоты пенополистирола единого мнения нет. Споры по поводу токсичности полистирола длятся не один десяток лет. Еще советские ученые доказали, что в определенных условиях этот материал способен выделять токсичный стирол в окружающую среду. Однако результаты современных лабораторных исследований говорят о том, что качественный пенополистирольный пенопласт абсолютно безвреден. То мизерное количество стирола, которое он выделяет, не оказывает никакого воздействия на организм человека.
Совет: перед покупкой обязательно уточните содержание остаточного стирола – значение данного показателя должно находиться в пределах 0,01-0,05%.

От качества пенопласта зависит и срок его службы. Самые долговечные – беспрессовые марки ПСБ и ПСБ-С. Они не меняют своих свойств на протяжении 10-40 лет. Экструзионный служит еще дольше – до 80 лет.
Самая большая проблема пенополистирола – высокая горючесть. Стирольный пенопласт может загореться от одной искры. Под воздействием огня он плавится и выделяет черный токсичный дым. Для решения этой проблемы в пенопласты стали вводить специальные добавки – негорючие и гасящие пламя. Так появился новый тип пенополистирола – самозатухающий марки ПСБ-С. Искрой этот материал не поджечь, но от пожара он защиты не имеет.
Важно: все типы полистирольных пенопластов должны применяться исключительно для устройства наружной изоляции.

Минвата: основные свойства, достоинства и недостатки

Минеральная («каменная») вата – волокнистый материал, получаемый плавлением магматических горных пород. Достоинства минваты предопределены свойствами исходного сырья.

Несомненный плюс этого минерального утеплителя – огнестойкость. Температура плавления минваты – 800С. Она не только сохраняет все свои свойства при пожаре, но еще и препятствует распространению огня.
Минеральная вата занимает второе место по теплоизолирующим свойствам после пенопласта, но при этом обладает высокой гигроскопичностью – во влажной среде ее теплозащитные свойства значительно ухудшаются. Но в отличие от пенопласта минеральная вата не препятствует прохождению пара – выпадающий конденсат свободно проходит сквозь ее волокнистую структуру и испаряется с поверхности.

Еще одно преимущество минерального утеплителя – великолепные звукоизолирующие свойства. Вата из камня создает надежную преграду на пути прохождения звуковых волн.
Один из главных минусов этого материала – большой вес. При расчете стоимости утеплителя следует учитывать стоимость погрузки/разгрузки и доставки на стройплощадку. Кроме того, минеральные плиты требуют более мощных опор, в то время как пенопласт почти не добавляет веса строительным конструкциям.
Относительно экологической безопасности: есть данные, что одна из фракций волокон, образующих минвату, обладает канцерогенными свойствами, а используемый в ее производстве вяжущий материал выделяет высокотоксичное и чрезвычайно вредное для человека вещество – формальдегид. Как и пенопласт, минеральный утеплитель рекомендован для обустройства внешней изоляции.

Что лучше: пенопласт или минвата?

Сравним эти два материала по основным показателям:

• Теплоизолирующие свойства. По теплопроводности пенопласту нет равных. Проигрывает ему и минвата.
• Пожаробезопасность. Минеральная вата обладает высокой устойчивостью к возгоранию, чего нельзя сказать о пенопласте.
• Паропроницаемость. Минвата превосходит пенопласт по паропроницаемости примерно в 10 раз.
• Гигроскопичность. Пенопласт может использоваться во влажной среде без потери потребительских свойств. Каменная вата критична к воздействию влаги.
• Стоимость. Здесь выигрывает пенопласт – это самый дешевый стройматериал.
• Вес и удобство монтажа. Пенопласт весит намного меньше минваты. Его удобней обрабатывать, но трудней стыковать.
• Экологическая безопасность. И тот и другой материалы не рекомендованы для проведения внутренних работ.
• Биологическая и химическая стойкость. Минвата обладает устойчивостью ко всем органическим веществам и грибкам. Пенополистирол критичен к воздействию органических растворителей, но при этом не подвержен

Как видите, выбор утеплителя – задача сложная и многоплановая. При ее решении следует учитывать конкретные условия и собственные приоритеты. Отдавайте предпочтение проверенным системам утепления. Не забывайте и о подборе оптимальной толщины теплоизоляции.

Недавно утеплял балкон, если интересно .

Из современных теплоизоляторов пеноплекс считается самым эффективным. Изготавливается этот утеплительный материал из экструдированного полистирола, что автоматически делает его дешевым, но превосходящим по техническим характеристикам, таким, как , влагопоглощение и звукоизоляция, другие теплоизоляторы.

Производство пеноплекса и разновидности материала

Производство пеноплекса организовано по следующей технологии: мелкие гранулы полистирола в герметичной камере подвергаются воздействию высокой температуры (130 0 С-140 0 С), вследствие чего расплавляются, а после добавления порофоров вспениваются. Порофоры – это синтетические добавки, которые в процессе нагревания выделяют азот и углекислый газ, превращающиеся после остывания пеноплекса в застывшие воздушные пузырьки, равномерно распределенные по всему материалу.

Составляющие компоненты порофоров для производства экструдированного пенополистирола (пеноплекса):

Застывшая пена может содержать некоторые синтетические наполнители, присутствие которых определяет направленность применения утеплителя – для стен, фундамента, и т.д. Самые распространенные добавки – антипирены для повышения пожаробезопасности (снижения степени возгораемости), антиоксиданты для предохранения материала от окисления на открытом воздухе, антистатические вещества для снятия статического и динамического напряжения в ходе эксплуатации утеплителя, световые стабилизаторы (предохранение от негативного влияния УФ излучения), модифицирующие добавки и др.

Полистирольная пена под давлением выдавливается из камеры-экструдера на транспортер для окончательного формирования в плиты или блоки. Процент газов в утеплителе достигает 98% от всего объема готового пеноплекса, поэтому изделия имеют небольшой вес при внушительных габаритах. Размеры для каждой функциональной линейки утеплителя приведены в таблицах ниже.

Маленький размер пор (0,1-0,3 мм) и полная изоляция их друг от друга гарантирует высокие теплоизоляционные показатели любых марок пеноплекса. Для разных строительных объектов необходимо подбирать соответствующие серии и марки утеплителя, так как сооружения могут эксплуатироваться в разных условиях:

1. Марка «К» разработана для утепления скатной или плоской кровли и крыши. Удельный вес (плотность) серии «К» – 28-33 кг/м 3 ;
2. Серия «С» – утеплитель для внутренних и внешних стен с плотностью вещества 25-35 кг/м 3 ;
3. Маркой «Ф» , цокольные и подвальные помещения. Материал с высокой влагонепроницаемостью, биологической устойчивостью и удельной массой ≥37 кг/м 3 ;
4. Пеноплекс марки «Комфорт» – универсальная серия утеплителя с плотностью 25-35 кг/м 3 . Направление применения – утепление квартир, домов, подвалов, балконов и лоджий;
5. Марка «45» имеет самые высокие показатели морозостойкости и прочности, удельная масса 35-47 кг/м 3 . Предназначен для теплоизоляции дорожного полотна, ВПП, и других сильно нагружаемых объектов и конструкций.

Отдельной категорией производятся сэндвич-панели, которые представляют собой усовершенствованный теплоизолятор для утепления чердаков и мансард, фасадов и фундаментов зданий. Сэндвич-панель имеет 2-3 слоя и цементно-стружечный лист в качестве нижней прослойки.

Эксплуатационно-технические свойства пеноплекса, достоинства и недостатки

1. Теплопроводность – 0,03 Втм· 0 С, показатель не уменьшается даже при сильном увлажнении;
2. Водонепроницаемость – 0,4-0,6% при погружении в воду на 24 часа и на месяц;
3. Паропроницаемость материала можно сравнить с такими же показателями рубероида с толщиной слоев 20 мм;
4. Химическая пассивность: пеноплекс не реагирует на контакты со строительными растворами и большинством агрессивных веществ. Вещества, с которыми контакт пеноплекса противопоказан: керосин, ацетон, формальдегид, бензол, ксилол, толуол, формалин, метилэтилкетон, эфир, солярка, бензин, деготь, краски и эпоксидныесмолы;
5. Высокая механическая сопротивляемость к растяжению, сжатию, усилиям на разрыв и разновекторному давлению. Показатель прочности по сжатию у пеноплекса – 0,2-0,5 Мпа;
6. Биологическая нейтральность – пеноплекс не заболевает плесенью, не разлагается и не загнивает;
7. Широкий разброс рабочих температур – от -50 до +75 0 С. Температурный диапазон для каждой марки указывается на упаковке;
8. Группы горючести для разных марок – разные, от Г1 до Г4, в зависимости от условий эксплуатации;
9. Экологически безопасный материал без использования в производстве фенолов и фреонов;
10. Гарантированная длительность эксплуатации ≥55 лет без заметных потерь в свойствах.

Достоинства пеноплекса:

1. Свойства теплопроводности позволяют использовать пеноплекс даже на Крайнем Севере – многократные циклы заморозки/разморозки материала не влияют на его характеристики;
2. Небольшой вес делает проще перевозку, складирование, хранение и утепление объекта, позволяет облегчить фундамент и не усиливать потолочные перекрытия;
3. Простой монтаж без помощи специалистов и специальных инструментов – пеноплекс легко режется обычной ножовкой или резаком;
4. Безопасность и экологичность – с материалом можно работать без средства индивидуальной защиты;
5. Низкая стоимость всех марок утеплителя. Даже при большом расходе теплоизолятора затраты на его приобретение и монтаж окупаются за 2-3 сезона.

Недостатки пеноплекса:

1. Невысокая пожаробезопасность – материал любой группы горючести, даже с антипиреновыми добавками, может загореться с выделением едкого токсичного дыма;
2. Низкий коэффициент паропроницаемости, а при определенных погодных условиях – отрицательный. Поэтому пеноплексом не рекомендуется проводить внутренне утепление стен дома. Для сохранения оптимальных условий эксплуатации утеплителя нужно обеспечить приточно-принудительную вентиляцию в доме и вентилирование каналов в стенах, утепленных пеноплексом;
3. Разрушение материала при попадании ультрафиолетового излучения – солнечных лучей. Необходимо защищать слой утеплителя штукатуркой или другими способами;
4. Из-за гладкой поверхности адгезия пеноплекса с растворами довольно низкая, поэтому крепить утеплитель нужно только на дюбеля или специальный дорогостоящий клей, но не на строительные растворы.

Теплоизоляционный материал «Стена» – свойства и характеристики

Марка «Стена» – это переименованный утеплитель «Пеноплэкс 31» с антипиреновыми добавками, который усовершенствован для применения в утеплении «мокрых» фасадов, оснований зданий, цоколей и подвалов, перегородок и стен домов снаружи и изнутри, крыш и чердачных помещений. Характеристики пеноплекса марки «Стена» – в таблице ниже:

Утеплитель марки «Фундамент» – параметры и свойства

Марка «Фундамент» – это переименованный утеплитель «Пеноплэкс 35» без антипиреновых добавок, который теперь можно применять при создании теплоизоляции для оснований и цоколей зданий, отмосток и подвальных помещений. Прочность, водонепроницаемость и теплопроводность серии » являются его основными достоинствами. Характеристики «Фундамента» приведены в таблице ниже:

Пеноплекс «Кровля» – свойства и характеристики

Утеплитель из пеноплекса серии «Кровля» – это переименованный материал «Пеноплэкс 35», который рекомендуется использовать в утеплении скатных и плоских кровель любой конструкции. Применение серии «Кровля» делает дальнейшую эксплуатацию крыши максимально упрощенной, так как надежность и длительный срок эксплуатации утеплителя минимизируют возможность ремонта поверхности крыши. Популярность этого инновационного утеплительного материала вызвана и тем, что на такой поверхности можно устраивать оранжереи и летние сады – такие течения сейчас в моде. Пеноплэкс выдерживает настолько высокие нагрузки, что груз грунта до нескольких тонн ему нипочем. Характеристики марки утеплителя пеноплекс «Кровля» – в таблице ниже:

«Комфорт» – универсальная марка теплоизолятора

Марка теплоизолятора «Комфорт» – свойства и характеристики

Пеноплекс «Комфорт» – это модифицированный и усовершенствованный «Пеноплэкс 31С» с универсальными характеристиками. Материал активно используется при утеплении дачных построек, загородных домов и коттеджей. Высокая скорость монтажа и минимальные трудозатраты популяризуют утеплитель у частных домовладельцев – его используют для утепления чернового пола, фундамента и подвала дома, цоколя и кровли, стен и перегородок изнутри и снаружи здания. Пеноплекс «Комфорт» имеет высокие показатели по влагонепроницаемости и теплопроводности. В линейке серии пеноплекс марка «Комфорт» признана универсальной.

Пеноплекс предохраняет грунт от пучения при промерзании – при утеплении почвы этим материалом точка промерзания грунта поднимется. Эта серия оптимальна при утеплении дорожного и ж/д полотна, ВПП и технических площадей аэродромов. Плиты «Комфорт» сохраняют свои уникальные характеристики в течение всего времени эусплуатации. Характеристики марки утеплителя пеноплекс «Комфорт» – в таблице ниже:

Заблуждение думать, что пеноплекс и пенопласт – материалы-братья. Некоторые свойства пеноплекса можно приравнять к параметрам пенопласта, но не горючесть и водопоглощение.

Производители давно освоили изготовление и негорючего пенопласта, и хорошо горящего пеноплекса. Но истина заключается в том, что пеноплекс не может самовозгораться, а в зоне открытого огня он будет только плавиться, выделяя угарный (СО) и углекислый (СО 2) газы. Если пожар ликвидировать, то пеноплекс не будет даже тлеть.

Ниже представлен список часто задаваемых вопросов и ответов, относящихся к теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ® :

Отличия ПЕНОПЛЭКС ® от пенополистирола беспрессового (ПСБ)

Плиты ПЕНОПЛЭКС ® и пенополистирол (ПСБ) отличаются технологией производства. Беспрессовый пенополистирол создается путём «пропаривания» микрогранул водяным паром в специальной форме и их увеличения под воздействием температуры. Теплоизоляцию ПЕНОПЛЭКС ® изготавливают путём смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера. Именно поэтому пенополистирол ПЕНОПЛЭКС ® называют экструдированным. Также благодаря технологии производства по данной технологии ПЕНОПЛЭКС ® получает закрытую мелкопористую структуру, что в свою очередь обеспечивает высокую прочность, практически нулевое водопоглощение, как следствие – биостойкость и высочайшую долговечность плит ПЕНОПЛЭКС ® . Важным фактором также является более низкая теплопроводность ПЕНОПЛЭКС ® по сравнению с пенополистиролом беспрессовым (ПСБ), что позволяет сократить толщину требуемой теплоизоляции примерно на 30%.

Какой выбрать утеплитель: ПЕНОПЛЭКС ® или минеральная (каменная) вата?

Что лучше ПЕНОПЛЭКС ® или минеральная вата? Это вопрос, который довольно часто возникает у частных застройщиков. Каждый из этих материалов имеет свои плюсы. Например, ПЕНОПЛЭКС ® практически незаменим в нагружаемых конструктивах и влажной среде, при этом минеральная вата лучше показывает себя в звукоизоляции. Кроме того, некоторые типы минеральной ваты имеют более низкую цену, но этот плюс часто сходит «на нет» из-за низкого качества такой ваты, как следствие – большой усадки, а также необходимости большей толщины теплоизоляции.

ПЕНОПЛЭКС ® от минеральной ваты выгодно отличает ряд характеристик:

• более низкий коэффициент теплопроводности.
• высокая прочность на сжатие
• абсолютная влагостойкость (ПЕНОПЛЭКС ® не впитывает воду, благодаря чему сохраняет свои теплоизоляционные свойства в течение всего срока эксплуатации).
• абсолютная биостойкость (ПЕНОПЛЕКС ® не является матрицей для развития бактерий, плесени и прочих микроорганизмов).
• удобство при монтаже (ПЕНОПЛЭКС ® не требует специальных средств защиты при работе с ним).

Какая плотность у ПЕНОПЛЭКС ® ?

Плотность плит ПЕНОПЛЭКС ® для частного применения находится в пределах от 23 до 35 кг/м3. Для профессионального сегмента этот показатель может доходить до 45 кг/м3. При этом важно понимать, что плотность ПЕНОПЛЭКС ® не является ключевым фактором при определении сферы применения материала. Более важна такая характеристика, как прочность на сжатие. Прочностные характеристики ПЕНОПЛЭКС ® варьируются в более широком диапазоне. Минимальная прочность на сжатие при 10% деформации у плит ПЕНОПЛЭКС ® составляет 0,12 МПа, такие плиты используются для ненагружаемых конструктивов (например, для утепления стен). Более высокие показатели прочности на сжатие имеют плиты, предназначенные для утепления фундаментов – 0,3 МПа, поскольку именно эти конструкции воспринимают на себя основные нагрузки от здания. Марки ПЕНОЛЭКС ® предназначеные для дорожного строительства и конструктивов с повышенными нагрузками могут иметь прочность 0,50 Мпа и выше.

Широкий диапазон характеристик позволяет использовать плиты ПЕНОПЛЭКС ® для утепления практически любых конструктивов как в коттеджном и малоэтажном, так и в промышленном и гражданском строительстве.

Какая температура плавления ПЕНОПЛЭКС?

Температурный диапазон применения плит ПЕНОПЛЭКС ® находится в интервале от -70 до +75 градусов Цельсия, что позволяет использовать данный материал в любых климатических зонах.

При температуре выше 75 градусов Цельсия ПЕНОПЛЭКС ® может изменять свои механические свойства в сторону уменьшения прочности материала.

Сколько кирпича заменяет ПЕНОПЛЭКС ® ?

Если сравнивать материалы по теплоизолирующим свойствам, то плита ПЕНОПЛЭКС ® толщиной 50 мм (λ=0,034 Вт/м2°C) заменит 1280 мм кладки на теплоизоляционном растворе из кирпича полнотелого одинарного (λ=0,82 Вт/м2°C). (Согласно ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия. Таблица Г.1 – Теплотехнические характеристики сплошных (условных) кладок).

В среднем по теплоизоляционным свойствам 1 см ПЕНОПЛЭКС ® заменяет 25 см кирпичной кладки, но следует помнить – для каждого отдельного вида кирпича (силикатный, керамический, клинкерный) это сравнение будет разным.

(PDF) Исследование теплопроводности вакуумных изоляционных материалов

317

doi: 10.1007 / s11581-009-0315-7

Eicher, H. 2001. Роль высокоэффективной изоляции в энергоэффективности

, in Proc . Международной конференции-

и семинар EMPA Duebendorf, 2001. 9–12.

Fricke, J .; Schwab, H .; Хайнеманн, У. 2006. Вакуумная изоляция

Панели

– потрясающие тепловые свойства и наиболее сложные приложения

, Международный журнал теплофизики

27 (4): 1123–1139.doi: 10.1007 / s10765-006-0106-6

Fricke, J. Физические аспекты теплопередачи и разработка

теплоизоляции, в Proc. Международной конференции

и семинара EMPA Duebendorf, 2001. 13–22.

Gibson, L.J .; Эшби, М., Ф. 2001. Ячеистые твердые тела: структура

и свойства. Издательство Кембриджского университета, 510 стр.

Гиневиус, Р .; Подвезко, В .; Расланас, С. 2008. Оценка

альтернативных решений изоляции стен многокритериальными методами

, Журнал гражданского строительства и менеджмента

14 (4): 217–226.DOI: 10.3846 / 1392-3730.2008.14.20

Gnip, I.J .; Кершулис, В. И .; Вайткус, С. И .; V jelis, SAL 2005.

Долгосрочное прогнозирование деформаций ползучести вспененного поли-

стирола, Механика композитных материалов 41 (6): 532–

540. doi: 10.1007 / s11029-006-0007-6

Hoogendoorn, P. 2001. Разработка вакуумной изоляции

Панель

с оболочкой из нержавеющей стали, Proc. национальной конференции и семинара Inter-

EMPA Duebendorf,

2001.107–112.

Мухопадхяя, П .; Кумаран, К .; Normandin, N .; Reenen, D .;

Loskey, J. 2008. Высокоэффективная вакуумная изоляция

Panel: Development of Alternative Core Materials,

Journal of Cold Regions Engineering 22 (4): 103–123.

doi: 10.1061 / (ASCE) 0887-381X (2008) 22: 4 (103)

Mickaityt, A .; Завадскас, Э. К .; Каклаускас, А .; Тупнаит, Л.

2008. Концептуальная модель экологически устойчивого ремонта зданий –

, Международный журнал стратегической собственности

Менеджмент 12: 53–68.

doi: 10.3846 / 1648-715X.2008.12.53-68

Пападопулос, AM 2005. Современное состояние теплоизоляции

материалов и цели для будущего развития, Энергетика и

Здания 37 (1): 77– 86.

doi: 10.1016 / j.enbuild.2004.05.006

Pikutis, R .; Шедуйкыт, Л. 2006. Оценка эффективности

ремонтных работ в школах Литвы, Гражданский журнал

Инженерия и менеджмент 12 (2): 163–168.

Поттер, Ф.J. 2001. Наногель: производство, свойства, применение,

в Proc. Международной конференции и семинара

EMPA Duebendorf, 2001. 33–36.

Randel, P. 2001. Вакуумная изоляция с коллоидным диоксидом кремния, in Proc.

Международной конференции и семинара EMPA

Duebendorf, 2001. 27–32.

Simmler, H. 2001. Измерения физических свойств VIP,

в Proc. Международной конференции и семинара

EMPA Duebendorf, 2001.47–53.

Šadauskien, J .; Буска, А .; Burlingis, A .; Блиджиус, Р .; Gail-

ius, A. 2009. Влияние вертикальных воздушных зазоров на коэффициент пропускания тепла

горизонтального теплоизоляционного слоя, журнал гражданского строительства и управления 15 (3): 309–

315.

DOI: 10.3846 / 1392-3730.2009.15.309-315

Tenpieric, M .; Cauberg, H. 2006. Вакуумная изоляция pa-

nel: friend or foe, in Proc. 23-й конференции Pas-

sive and Low Energy Architecture, Женева, Швейцария,

2006.535–540.

Thoemen, H .; Вальтер, Т .; Вигманн, А. 2008. 3D-моделирование

макроскопических свойств тепломассопереноса на основе микроструктуры

сетей из древесных волокон, Наука о композитах

и технологии 68: 608–616.

doi: 10.1016 / j.compscitech.2007.10.014

Thorsell, Th. Я.; Källebrink, I. 2005. Минимизация краевых потерь в панелях вакуумной изоляции

, в, Труды 7-го симпозиума

позиции по строительной физике в северных странах, под ред.

, автор: Jóhannesson, G.A. (Ред.), 13–15 июня 2005 г., Исследовательский институт наземного строительства Ice-

, Рейкьявик, 945–952.

Вайткус, С .; Laukaitis, A .; Гнипас, А .; Keršulis, V .; V jelis, S.

2006. Экспериментальный анализ структуры и деформации

механизмов плит из пенополистирола (EPS_), Mate-

rials Science 12 (4): 323–326.

Вайткус, С .; Gnip, I .; Keršulis, V .; V jelis, S. Прогнозирование деформации ползучести

пенополистирола (EPS) при длительном сжатии

, Материаловедение 13 (4): 293–298.

Вальтер, Т. 2006. Качественный и качественный метод

Анализ микроструктуры природы.

Диссертация, Гамбург, 2006. с. 232.

Микрочастицы собачьей шерсти / полиуретановый композит для теплоизоляции

Abstract

Эко-композитный пенопласт на основе полиуретана (ПУ) был приготовлен с использованием волокон собачьей шерсти в качестве наполнителя. Волокна были приобретены в зоомагазинах и обработаны щелочью перед использованием. Исследовано влияние их внедрения на морфологические, термические и механические свойства пенополиуретана.Случайное и беспорядочное присутствие микроволокон вдоль пены влияет на их механические характеристики. Прочность на растяжение и сжатие была улучшена за счет увеличения количества микрочастиц собачьей шерсти на экокомпозитах. То же самое произошло с гидратационной способностью пен. Теплоемкость также была немного увеличена за счет включения наполнителей. Наполнители также увеличивают термическую стабильность пен, уменьшая их расширение при нагревании. Наилучшая структурная стабильность была получена при температуре до 120 ° C с максимальным содержанием наполнителя 15%.В конце концов, отходы собачьей шерсти были рационально использованы в качестве наполнителя в пенополиуретане, что продемонстрировало их потенциал для применения в качестве изоляционных материалов с низкой стоимостью и минимальным воздействием на окружающую среду.

Ключевые слова: волокна собачьей шерсти, наполнители, полиуретан, экокомпозиты, возобновляемые ресурсы

1. Введение

Согласно оценкам, мировое потребление энергии вырастет на 53% в течение следующих 10 лет [1]. Один из самых простых и экономически эффективных способов снизить энергопотребление и выбросы парниковых газов – это изоляция здания.При правильном выборе эффективная изоляция может сэкономить электроэнергию, требуя меньших затрат на охлаждение помещения летом и отопление зимой, тем самым сокращая использование природных ресурсов (например, нефти и газа) [2]. Теплоизоляция достигается с помощью материала или композитных материалов, обладающих высокой термической стойкостью. За прошедшие годы было предложено и испытано множество вариантов, включая стекловолокно, минеральную вату и пенопласт (например, полиуретан, ПУ и поливинилхлорид, ПВХ) [3].

ПУ состоит из жестких и гибких сегментов, придает пенополиуретанам универсальные свойства и легкий вес, что делает их особенно желательными для изоляции.Их получают реакцией между полифункциональными спиртами (полиэфиром полиола или сложным полиэфиром полиола) и полиизоцианатом [4]. Их вспенивание возможно из-за образования вспенивающего агента (например, диоксида углерода) во время экзотермической полимеризации, который остается заключенным внутри материала и обеспечивает изоляционные свойства пены [5,6]. В зависимости от количества, пропорций и характеристик компонентов можно выделить три категории пенополиуретана: гибкие, полужесткие и жесткие, причем последняя является предпочтительной для целей изоляции из-за ее высокой степени сшивки и закрытых ячеек. структура, хорошая механическая и химическая стойкость, низкая плотность и низкая адсорбция воды [7].Кроме того, показатель R (показатель того, насколько хорошо двумерный барьер противостоит проводящему потоку тепла) жестких пенополиуретанов является одним из самых высоких среди изоляционных материалов, что обеспечивает эффективное удержание тепла и / или постоянный контроль температуры в охлаждаемых средах. [8].

В последние годы разработка композитных пен на основе полиуретана с междисциплинарными функциями значительно расширилась с целью повышения их механических характеристик, расширения сферы их применения и защиты окружающей среды за счет использования меньшего количества полиуретана [9,10].Натуральные волокна привлекают большое внимание как потенциальные армирующие материалы для композитов из-за их доступности, способности к биологическому разложению и низкой стоимости [11]. Эти волокна были вовлечены в растущий тип полимерных композитов, экокомпозитов, которые описывают комбинации материалов с экологическим и экологическим потенциалом и / или производятся с использованием материалов из возобновляемых ресурсов [12,13,14]. До сих пор растительные волокна, такие как лен, конопля, джут и кенаф, были наиболее изучены из-за их низкой плотности, изменчивых механических свойств и внутренней способности к биоразложению [15,16,17].Однако волокна животного происхождения также начинают демонстрировать свой потенциал. Было показано, что перьевые кератиновые волокна обладают полой структурой, заполненной воздухом, что отвечает за их низкую плотность и низкую диэлектрическую проницаемость, свойства, которые очень желательны для композитов для электронных или автомобильных приложений [18,19]. Шелковые волокна были исследованы для производства композитов для тканевой инженерии благодаря их повышенной стойкости к окислению и улучшенным антибактериальным свойствам и свойствам защиты от ультрафиолетового излучения [20].Отходы животного происхождения, такие как шерстяные волокна, также были успешно внедрены в полимерную пленкообразующую матрицу из ацетата целлюлозы с потенциальным применением в упаковочной и сельскохозяйственной промышленности [21].

Несмотря на то, что это безвредное для окружающей среды решение по утилизации отходов животноводства, по этой теме опубликовано очень мало отчетов.

В данной работе мы исследуем использование отбракованных волокон собачьей шерсти в качестве армирующего агента при производстве экокомпозитов на основе полиуретана для теплоизоляции.По данным Статистического института Бразилии (IBGE), в стране насчитывается 52 миллиона домашних питомцев. Цель состояла в том, чтобы определить эффективность этой смеси и возможности использования отходов животноводства в промышленности. Насколько известно авторам, это первый отчет об использовании волокон собачьей шерсти в качестве усиления в экокомпозитах на основе полиуретана. Касторовое масло из полиуретана комбинируют с различными процентными содержаниями волокон. Полученные экокомпозитные пены были охарактеризованы с точки зрения их физических, термических и механических свойств в свете желаемого применения.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

Respan, полуэластичный и биоразлагаемый полиуретан из смолы касторового масла (PU), приобретенный у Resichem Chemicals LTDA (Сан-Паулу, Бразилия), был использован в качестве матрицы. Касторовое масло – это растительное масло, отжатое из клещевины. Волокна собачьей шерсти использовались в качестве армирования и были собраны в зоомагазинах в столичном районе города Натал (Натал, Бразилия). ПУ использовали в качестве контроля. Все остальные химические вещества были приобретены у VWR International и использовались без дополнительной очистки.

2.2. Обработка волокон собачьей шерсти

Волокна собачьей шерсти сначала промывали 0,05 М раствором гидроксида натрия (NaOH) для удаления примесей, присутствующих на поверхности, и сушили при 50 ° C в течение 24 часов. После этого их измельчали ​​в микрорезке (Urschel, Chesterton, IN, USA) для получения микрочастиц с размером сита 30 меш.

2.3. Приготовление экокомпозитов

Микрочастицы собачьей шерсти были тщательно перемешаны с полугибкой полиуретановой смолой с использованием промышленного смесителя, чтобы гарантировать однородность структуры композита.Затем смесь вылили в стальную форму, которая была плотно закрыта, и подвергли контролируемому процессу расширения, чтобы вызвать сильное взаимодействие между матрицей и арматурой (). Изготовлены экокомпозитные плиты размером 30 × 30 × 1 см ³ и разным соотношением волокон в их составе (). Затем были изготовлены пластины из 100% ПУ, которые использовались в качестве контроля.

( a ) микрочастицы волокна, ( b ) смесь полиуретановой смолы и микрочастиц волокна и ( c ) эко-композит.

Таблица 1

Состав экокомпозитов.

Эко-композит (%)	Собачья шерсть (г)	Полиуретан (г)
5	12,5	237,5
10	25,0	225,0
15	37,5	212,5
20	50,0	200.0

2.4. Сканирующая электронная микроскопия (SEM)

Морфологические анализы волокон и экокомпозитов были выполнены с использованием SEM TM 3000 HITACHI (Hitachi, Chiyoda, Tokyo, Japan). Электронные изображения обратного рассеяния были реализованы с ускоряющим напряжением 15 кВ, что позволило визуализировать распределение волоконного армирования вдоль полимерной матрицы.

2,5. Распределение частиц по размерам

Распределение частиц по размерам выполняли в лазерном дифракционном анализаторе размера частиц модели CILAS 1180 (Cilas, Орлеан, Франция) при длине волны лазерного излучения 635 нм.Оборудование способно измерять частицы размером от 0,04 до 2500 мкм. Распределение образцов по размерам было определено на основе теории дифракции Фраунгофера и выражено как частота (%) в зависимости от диаметра частиц (мкм). Измерения проводились с образцами массой 0,2 г в соответствии со стандартом BS ISO 13320: 2009.

2.6. Инфракрасный преобразователь Фурье (FTIR)

FTIR-спектры экокомпозитов с различным процентом усиления были собраны с использованием спектрометра Shimadzu, модель FTIR-8400S, IRAffinity-1 (Shimadzu, Киото, Япония) в сочетании с ослабленным общим коэффициентом отражения ( ATR), однократное отражение PIKE MIRacle ™ с кристаллом ZnSe (PIKE Technologies, Мэдисон, Висконсин, США).Спектры были получены в диапазоне 4000–500 см ^–1 , из 30 сканирований с разрешением 4 см ^–1 . Все измерения были выполнены в трех экземплярах.

2.7. Тепловые свойства

Термические свойства образцов полиуретана на роликах были определены с использованием оборудования KD2 Pro (Decagon Devices, Pullman, WA, USA) в сочетании с термодатчиком с двойной иглой Sh2, в котором для измерения коэффициента температуропроводности используется метод переходного линейного источника тепла. , удельная теплоемкость (теплоемкость), теплопроводность и тепловое сопротивление.Все анализы проводились при комнатной температуре в соответствии со стандартами ISO EN 31092-1994. Для каждого образца было взято в среднем 10 показаний, и данные были представлены как среднее ± стандартное отклонение. ТГА выполняли на модели DTG-60H (Shimadzu, Киото, Япония) с использованием платиновой чаши. График ТГА получали в диапазоне 30–300 ° C в атмосфере азота, скорости потока 50 мл / мин и повышении температуры 10 ° C / мин. Результаты были нанесены на график как процент потери массы в зависимости от температуры. DSC проводился на приборе Power Compensation Diamond DSC (Perkin Elmer, Уолтем, Массачусетс, США) с внутренним охладителем ILP на основе стандартов ISO 11357-1: 2016, ISO 11357-2: 1999 и ISO 11357-3: 1999.Образцы сушили при 60 ° C в течение 1 ч и перед испытанием помещали в алюминиевый поддон для образцов. Анализ проводился в атмосфере азота при скорости потока 50 мл / мин. Анализ DSC проводился в три этапа: первый нагрев, охлаждение и второй нагрев, все со скоростью нагрева 10 ° C / мин, чтобы исключить термическую предысторию образцов. Термограмма была получена в диапазоне от 20 до 500 ° C.

2,8. Механические свойства

Прочность на разрыв и способность к сжатию экокомпозитов были исследованы с использованием универсальной испытательной машины X 300KN (Shimadzu, Киото, Япония).Предел прочности на разрыв экокомпозитов определяли в соответствии с ASTM D3039 с образцом толщиной 3 мм и шириной 25 мм (75 мм ² поперечного сечения) и испытанием на сжатие в соответствии с NBR 8082. При сжатии При испытании деформация измерялась при включении машины для уменьшения толщины образца на 10% при скорости 0,25 см / мин. Он был рассчитан по формуле R _c = F / A, где R _c – прочность на сжатие при 10% деформации (Па), F – сила (Н), а A – зона испытания. образца (м ² ).

2.9. Водопоглощающая способность

Водопоглощающая способность экокомпозитов была измерена в соответствии с ASTM D2842. Для каждого экокомпозита использовалось три повтора. Образцы сначала сушили при 50 ° C в течение 24 ч, затем переносили в эксикатор и оставляли на 15 мин, пока они не достигли комнатной температуры. Образцы взвешивали в сухом состоянии (mdry). После этого они были погружены в дистиллированную воду ( d H ₂ O) и измерялись непрерывно (24 случайных интервала) до достижения насыщения.Точку насыщения определяли, когда вес образца достиг постоянного значения (mwet). Гидратационная способность образцов определялась с использованием уравнения (1):

% абсорбированной воды = mwet-mdrymdry × 100

(1)

2,10. Дилатометрия

Коэффициент теплового расширения образцов определяли на приборе NETZSCH model DIL 402 PC (Netzsch, Selb, Германия). Были изготовлены образцы размером 25 мм в длину и 8 мм в диаметре. Испытания проводились в потоке газообразного аргона со скоростью 5 мл / мин при градиенте нагрева от комнатной температуры до 170 ° C.Скорость нагрева составляла 5 ° С / мин.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Размер частиц и морфология экокомпозитов

Были взяты микрофотографии SEM волокон собачьей шерсти в их естественном состоянии (необработанные), обработанных NaOH и объединенных с полиуретановой смолой в качестве армирования для образования экокомпозитов (). Как и ожидалось, были существенные различия между волокнами до и после обработки NaOH. Примеси, присутствующие вдоль волокон (а), были удалены после промывки NaOH, что показало эффективность этой обработки щелочью и оставило поверхность чистой и нетронутой (без признаков разложения, b) с желаемой открытой структурой, способной взаимодействовать с полимерной матрицей. .Включение волокон в матрицу PU было доказано в d. Как можно видеть, пористость и морфология композита при содержании волокон до 15% (е) существенно не отличались от чистой полиуретановой смолы (с). Пенополиуретан отличается очень пористой структурой. Средний размер пор (среднее значение из 50 измерений) композита составлял 84 ± 50 мкм, а размер пор чистого полиуретана составлял 83 ± 40 мкм. При содержании волокна 20% структура ПУ становилась нестабильной с крупными (~ 0,5 мм) схлопывающимися структурами и отверстиями ~ 0.2 мм вокруг волокон. Несмотря на то, что распределение и ориентация волокон были случайными, они преимущественно обнаруживались в компактных областях, как внутри, так и на границах ячеек пены. Аналогичные результаты были получены с композитами из жесткого пенополиуретана, армированного остатками целлюлозного волокна [5].

СЭМ-микрофотографии волокон собачьей шерсти ( a ) в их естественном состоянии и ( b ) после обработки 0,05 М NaOH. Микрофотографии чистого PU ( c ), PU + 10% волокон ( d ), PU + 15% волокон ( e ) и PU + 20% волокон ( f ) при 100 × увеличение.

Волокна собачьей шерсти по размеру считались микрочастицами. По данным, полученным от, они были очень неоднородными по размеру, варьировались от 1 до 700 мкм, причем наибольшее количество составляло от 30 до 40 мкм. Этой неоднородности следовало ожидать, поскольку отходы собачьей шерсти были собраны в различных зоомагазинах, в которых использовались различные виды обработки шерсти и режущие инструменты. Эти факторы могут затем обусловить точность микросрезы и, следовательно, процесс заземления.

Гранулометрический состав микрочастиц собачьей шерсти.

3.2. ATR-FTIR Spectra

Спектральные профили экокомпозитов, образованных из полиуретана и различного количества микрочастиц собачьей шерсти, показаны на рис. Между 3200–3450 см ^–1 располагалась одна из важнейших полос PU. Это было приписано симметричным и асимметричным валентным колебаниям N-H групп уретана и мочевины, которые возникают в результате реакции между водой и изоцианатом [22]. Однако, как видно из спектра волокон собачьей шерсти, большой пик при 3300 см ^-1 типичен для валентных колебаний –NH групп в кератине [23].По мере увеличения количества волокон собачьей шерсти в композите эта область становилась шире, что указывает на большее количество межмолекулярного водорода, продвигаемого этими микрочастицами [24]. Очень маленький пик, соответствующий C – H-валентному соединению алифатического CH = CH, был идентифицирован при 3008 см ⁻¹ , в то время как при 2950 и 2850 см ⁻¹ наблюдались асимметричные и симметричные валентные колебания C – H, соответственно. . Пик около 2270 см ^-1 , связанный с валентными колебаниями NCO-группы изоцианата, был обнаружен во всех составах.Однако это было более важно в тех экокомпозитах, которые содержат большее количество микрочастиц собачьей шерсти. Это свидетельствует о наличии непрореагировавшего изоцианата [25]. Пики при 1710, 1240 и 1070 см ^-1 относятся к валентным колебаниям C = O и C – O сложноэфирных групп, а перекрывающиеся полосы между 1540 и 1517 см ^-1 могут быть отнесены к валентные и деформационные колебания C – N и N – H уретановых фрагментов соответственно. Эти два пика также могут быть отнесены к валентным колебаниям C – N и N-H изгибным колебаниям амида II в шерстяных волокнах.Это объясняет возрастающую четкость и четкость этих двух пиков по мере увеличения процентного содержания волокон собачьей шерсти в эко-композите [26]. Можно наблюдать очень небольшое увеличение композиции пика при 1650 см ^-1 . Этот пик в спектре собачьей шерсти приписывается α-спирали кератиновой структуры [27]. Этот пик можно рассматривать как прямую меру присутствия волокна в композите.

ATR-FTIR-спектры чистого полиуретана и собачьей шерсти (DW), а также экокомпозитов, содержащих от 5% до 20% микрочастиц собачьей шерсти.

3.3. Термические свойства

Стадии разложения, связанные с повышением температуры, были идентифицированы на полиуретане и экокомпозитах на основе полиуретана с помощью ТГА (). В чистой собачьей шерсти наблюдалась потеря веса от 25 до 100 ° C из-за испарения включенной воды. Второе разложение, начинающееся примерно при 200 ° C, может быть связано с денатурацией и деградацией молекул кератина. Согласно литературным данным, дисульфидные связи разрываются при температуре от 230 до 250 ° C [28].В композите, но не в чистом полиуретане, первая очень небольшая стадия разложения была обнаружена между 25 и 100 ° C (вставка) и относится к начальному улетучиванию влаги из пен из-за испарения или дегидратации гидратированных катионов [ 29,30]. Этот шаг был более важным для армированных волокном композитов из-за сродства шерстяных волокон к молекулам воды, что имеет тенденцию к увеличению удержания влаги [24,31]. Первая стадия разложения первичного ПУ была обнаружена при ≈260 ° C и была связана с расщеплением основной цепи полимера ПУ, начинающимся с деградации полиольного компонента (уретановые цепи), а затем прогрессирующим до разложения изоцианатного компонента (сложноэфирные связи ) [32].При 300 ° C 12% исходной массы уже было потеряно, а оставшиеся 88% разложились на амины, небольшие переходные компоненты и CO ₂ [33]. Из-за включения волокон шерсти экокомпозиты были более подвержены разрушению. Это произошло потому, что волокна кератиновой шерсти, такие как волокна собачьей шерсти, начинают разлагаться при температурах выше 200 ° C. Фактически, с этого момента происходит денатурация спиральной структуры и разрушение цепных связей, пептидных мостиков и деградация скелета.При температурах, близких к 300 ° C, происходит несколько химических реакций, в которых волокна разлагаются на более легкие продукты и летучие соединения, такие как CO ₂ , H ₂ S, H ₂ O и HCN [34]. Из всех составов экокомпозиты, содержащие 5% микрочастиц собачьей шерсти, были способны сохранять большую часть своей первоначальной массы, ≈ 91%, при 300 ° C.

ТГА чистых полиуретанов и собачьей шерсти (DW) и экокомпозитов, содержащих 5, 10, 15 и 20% микрочастиц собачьей шерсти, измеренные при температуре от 25 до 300 ° C, при скорости нагрева 10 ° C / мин. в атмосфере азота.На вставке изображена начальная часть ПУ и композитов ПУ при температуре от 25 до 130 ° C.

Термограммы ДСК композитов на основе полиуретана и полиуретана, приготовленных с различным процентным содержанием микрочастиц собачьей шерсти, были получены при температуре от 20 до 500 ° C (). Первый цикл нагрева между 20 и 120 ° C (а) и цикл охлаждения между 120 и 20 ° C (б) не показал каких-либо значительных событий. Во втором цикле нагрева (c) первый эндотермический пик для PU был обнаружен при ≈300 ° C, что, как было показано ранее, связано с расщеплением основной цепи полимера PU, инициируемым уретановыми цепями и продолжающимся до сложноэфирных связей. .В d можно наблюдать детали второго цикла нагрева между 100 и 180 ° C. В этой области на всех термограммах относительно твердых уретановых сегментов наблюдается T _g [35]. Однако T _г композитов, начиная с 10% содержания собачьей шерсти, были ниже (~ 150 ° C), чем соответствующий контрольный PU (~ 160 ° C) и 5% композит. Похоже, что присутствие волокон повлияло на состояние кристалличности в матрице PU за счет снижения T _g в сторону более низких температур.Эти T _g очень малы, поскольку полиуретан в основном аморфен, и предполагают, что волокна улучшают подвижность мягкого сегмента в PU, уменьшая взаимодействия водородных связей [36]. Для эко-композитных пен первый эндотермический пик произошел раньше, при ≈220 ° C, с начальной денатурацией спиральной структуры шерстяных волокон и разрушением звеньев цепи. При температурах от 300 до 340 ° C основные полимерные цепи в экокомпозите начали разрушаться вместе с остальными компонентами шерстяных волокон.Эти данные согласуются с наблюдениями TGA. Последний пик эндотермы, зарегистрированный для всех пен, был обнаружен около 460 ° C и может быть отнесен к окончательной деградации оставшихся остаточных полимерных цепей и волокон собачьей шерсти на уголь, небольшие переходные компоненты и летучие вещества [33,34].

Термограмма DSC исходного полиуретана и экокомпозитов, содержащих 5, 10, 15 и 20% микрочастиц собачьей шерсти, собранных при скорости нагрева 10 ° C / мин в атмосфере азота.( a ) Первый цикл нагрева от 20 до 120 ° C, ( b ) первый цикл охлаждения от 120 до 20 ° C, ( c ) второй цикл нагрева от 20 до 500 ° C. ( d ) Деталь второго цикла нагрева между 100 и 180 ° C, показывающая T _g .

В вспененных системах преобладающими режимами теплопередачи являются тепловое излучение и теплопроводность газ-газ и твердое тело. В пенополиуретане общая проводимость составляет около двух третей от проводимости застойного воздуха, потому что внутри пенопласта находится газ с низкой проводимостью или пенообразователь [33].Здесь добавление шерстяных волокон к экокомпозитам мало повлияло на теплопроводность пен (), поддерживая значения в ожидаемых диапазонах, желательных для теплоизоляции и приближенных к значениям полистирола (один из наиболее распространенных материалы, применяемые в теплоизоляции) [37,38,39]. Термическая или теплоемкость измеряет количество энергии, необходимое для повышения температуры материала на один градус. Данные снова демонстрируют, что ПУ и экокомпозиты имеют очень похожие значения.Однако добавление 20% микрочастиц собачьей шерсти увеличивало теплоемкость композита по сравнению с исходным полиуретаном. Следовательно, этот состав требует большего количества тепла для возникновения колебаний температуры, что позволяет более эффективно поддерживать изоляцию. Температуропроводность описывает скорость распространения температуры через материал и является функцией теплопроводности и теплоемкости. Таким образом, поскольку теплопроводность была самой низкой в ​​экокомпозитах, содержащих 20% волокон собачьей шерсти, то же самое произошло и с температуропроводностью.Было показано, что температуропроводность зависит от организации вспенивающих ячеек, их размеров и типа применяемого вспенивающего агента [40]. Здесь вполне вероятно, что случайное расположение микрочастиц вдоль полимерной матрицы могло поставить под угрозу эти конкретные термические свойства. Наконец, чтобы быть классифицированным как изоляционный материал, пенопласт должен обладать высоким термическим сопротивлением. Данные показывают, что термическое сопротивление немного снизилось при добавлении волокон собачьей шерсти.Несмотря на то, что эти значения приемлемы для теплоизоляции, кажется, что при увеличении процентного содержания волокон в экокомпозите это свойство также улучшается. Таким образом, будущие исследования будут проведены для подтверждения этой предпосылки.

Таблица 2

Основные термические свойства чистого ПУ и экокомпозитов ( n = 3, S.D. ± 3).

Образцы	Теплопроводность (Вт / мк)	Тепловая емкость (МДж / м 3 к)	Коэффициент теплопроводности (м 2 / с)	Тепловое сопротивление C см / Ш)
PU	0.053 ± 0,004	0,561 ± 0,045	0,091 ± 0,003	1878,5 ± 153,3
5% DW	0,064 ± 0,006	0,454 ± 0,015	0,141 ± 0,016	1576,0 ± 153,3
10% DW	0,070 ± 0,002	0,603 ± 0,048	0,122 ± 0,006	1411,5 ± 61,7
15% DW	0,063 ± 0,002	0.530 ± 0,046	0,120 ± 0,009	1590,0 ± 38,2
20% DW	0,061 ± 0,002	0,615 ± 0,053	0,098 ± 0,012	1647,5 ± 45,4

3,4. Механические свойства

Пенопласты при растяжении и сжатии измеряли с добавлением и без добавления микрочастиц собачьей шерсти (и, соответственно). ПУ показал самый высокий процент удлинения из протестированных составов (≈50%), хотя и требовал меньшего напряжения (≈1.25 МПа) разрушаться, чем напоминающие экокомпозиты. Фактически, при добавлении только 5% микрочастиц собачьей шерсти напряжение, необходимое для достижения аналогичного состояния удлинения (≈46%), было почти вдвое, ≈2 МПа (). Такое поведение объясняется установившимися взаимодействиями между полимерной матрицей и массивами волокон, которые привели к дезорганизации исходной структуры ПУ. При этом процентном соотношении были вызваны небольшие изменения в морфологии пены. Возможно, микрочастицы мигрировали и заполнили существующие дефекты, увеличивая силу, необходимую для разрушения материала.Повышение жесткости было зарегистрировано при повышенном процентном содержании волокон собачьей шерсти. Это связано с более высокой жесткостью твердой фазы пены из-за вклада волокна [5]. Из-за неоднородной и неорганизованной ориентации и распределения волокон вдоль композита не было никакой пропорции между приложенной силой и возможностью удлинения и процентной долей армирования волокнами.

Зависимость напряжения (МПа) от удлинения при разрыве (%) исходного полиуретана и экокомпозитов, армированных собачьей шерстью.

Напряжение сжатия в зависимости от деформации чистого полиуретана и экокомпозитов, армированных собачьей шерстью.

Несмотря на то, что 5% экокомпозитов продемонстрировали наиболее сбалансированные характеристики между приложенным напряжением и пределом удлинения (), их сопротивление сжатию было самым низким из группы (). Вероятно, перестройки, которым подверглась полимерная пена для размещения волокон, способствовали развитию анизотропного материала, в котором механическое сопротивление было более важным в одном направлении, чем в другом [41].Кроме того, этому явлению могло способствовать наличие зазоров вдоль пены в ответ на добавление микрочастиц и изменения исходной структуры полиуретана. Нарушения в организации пен с большей вероятностью будут возникать в композитах, содержащих меньшее количество армирующих волокон, чем большее [5]. В свою очередь, повышенный процент наполнителя может вызвать снижение реакционной способности компонентов в системе, влияя на расширение пены и увеличивая ее плотность и жесткость, следовательно, повышая прочность на сжатие [42].Таким образом, ожидалось, что композит с наибольшим процентным содержанием наполнителя (20%) будет выдерживать максимальное напряжение сжатия до деформации.

3.5. Способность к гидратации

Водопоглощающая способность исходного полиуретана и экокомпозитов, армированных собачьей шерстью, отслеживалась в течение шести дней в d H ₂ O, при этом образцы взвешивались каждые 24 часа до достижения водонасыщенности. Данные показали, что чистый ПУ является пенообразующим материалом с наименьшей гидратационной способностью, достигающим состояния насыщения только с 4% воды в его составе.Экокомпозиты были признаны более привлекательными для молекул воды, поскольку их гигроскопическая способность увеличивалась с увеличением процента микрочастиц, то есть с 5% содержания воды в экокомпозитах из собачьей шерсти с 5% до 11% содержания воды, зарегистрированного для 20%. армированный собачьей шерстью эко-композит. Эти результаты объясняются способностью шерстяных волокон связывать и поглощать большое количество воды [31]. Водопроницаемость шерстяных волокон определяется в основном липидами клеточных мембран. Однако на этом фронте еще многое предстоит понять.Взаимодействие между волокнами и водой довольно сложное; при низкой относительной влажности монослой молекул воды может быть сформирован за счет взаимодействия с определенными полярными боковыми цепями волокна, в то время как при высокой относительной влажности вода связывается с пептидной основой волокна, создавая многослойное поглощение. Набухание волокна также происходит в результате разрыва водородных связей между и внутри белковых цепей из-за того, что молекулы воды поднимаются над поверхностью и внутри межклеточного пространства; таким образом, создается еще больше мест взаимодействия для молекул воды [43,44].

Водопоглощающая способность безупречного полиуретана и экокомпозитов, усиленных собачьей шерстью, с течением времени.

3.6. Дилатометрия

Термическое расширение определяется как увеличение объема материала в ответ на повышение температуры. С повышением температуры молекулярное волнение увеличивается, тем самым увеличивая расстояние между молекулами. демонстрирует признаки дилатации ПУ при повышении температуры от 50 до 160 ° C. Добавление волокон собачьей шерсти значительно уменьшило расширение полимера при колебаниях температуры.Фактически, при добавлении 5% микрочастиц объем пены даже не изменился. За счет включения более высокого содержания шерстяных волокон расширение пены достигло отрицательных значений, что свидетельствует о потере стабильности материала и способности сохранять свою структурную целостность при нагревании. Наилучшие результаты, показывающие структурную стабильность до 120 ° C, были получены при использовании максимум 15% волокон собачьей шерсти.

Расширение ПУ и экокомпозитов при повышении температуры от 30 до 160 ° С.

Экономия энергии с помощью баттовой изоляции и термостойкости

Преимущества использования термоустойчивой ватной изоляции для снижения потребления энергии и снижения затрат на электроэнергию.

Введение

Энергия – это основа современной жизни. Миллионы инструментов и технологий используют энергию, которую обеспечивает комфортная среда обитания для большинства людей. Поскольку эти технологии продолжают развиваться и становиться более эффективными, спрос на энергию продолжает расти.Среднее домашнее хозяйство тратит примерно 7,9% своего дохода на затраты на электроэнергию. Этот процент будет расти по мере введения налогов на выбросы углерода и введения строгих правил в отношении добычи и использования ископаемого топлива и невозобновляемых ресурсов. По мере роста этих затрат канадским семьям становится все труднее получать количество энергии, необходимое для повседневной жизни. Чтобы противостоять растущему спросу на энергию, современные технологии и устройства должны адаптироваться, чтобы стать более энергоэффективными. Повышение качества изоляции в домах и зданиях по всей стране – это энергосберегающая альтернатива, которая может существенно снизить расходы домохозяйств.Это изменение можно применить, используя изоляционные материалы с более высоким термическим сопротивлением, чтобы создать более прочный барьер, препятствующий тепловому потоку.

Рисунок 1: Потребление энергии в Канаде по основным видам ресурса / топлива

Рисунок 2: Потребление энергии в Канаде (ТВтч / год), измеренное по различным типам источников энергии

Термическое сопротивление

Термическое сопротивление считается обратной величиной теплопроводности. Его можно измерить, наблюдая за способностью материала противостоять потоку тепла через него.Материал с высоким термическим сопротивлением медленно передает тепло и, следовательно, теряет меньше тепла в окружающую среду. Термическое сопротивление выражается как значение R, которое является функцией толщины и проводимости материала. Материал с высоким значением R имеет хорошие изоляционные свойства и высокую термическую стойкость. Многие производственные компании полагаются на термические свойства материалов при разработке многочисленных инструментов и технологий. Строительство – это отрасль, в которой большое внимание уделяется материалам с хорошими термостойкими свойствами.Строительные компании часто используют эти теплоизоляционные материалы при изготовлении утеплителей в домах и зданиях. Для теплоизоляции домов требуются материалы с большим значением R (высоким тепловым сопротивлением), чтобы обеспечить минимальную теплопередачу и потери энергии.

Типы изоляции

Выбор изоляции в значительной степени зависит от места ее установки (например, чердак, подвал) и климата, в котором находится здание или дом. В более холодных климатических условиях обычно требуется изоляция со значением R в диапазоне 49-60 на дюйм.Чтобы достичь достаточно больших значений R для борьбы с холодным климатом, обычно требуется несколько слоев изоляции. Эти факторы важно учитывать при выборе материала для использования в качестве изолятора в здании или доме. В таблице 1 приведены некоторые распространенные материалы, которые используются в качестве изоляторов, и их основные свойства.

Тип	Материал	Где использовать	Преимущества
Одеяло: ватное и рулонное	Стекловолокно Минерал (каменная или шлаковая вата) Пластиковые волокна Натуральные волокна	Узкие места между шпильками, трубами и балками	Д.I.Y Недорого Разнообразие размеров
Изоляция из бетонных блоков	Пенопласт Дополнительно: воздушные карманы или бусины	Стены без отделки Фундаменты (новостройки)	Увеличенная стенка R-value Умеренная температура в помещении
Пенопласт или жесткий пенопласт	полистирол Полиизоцианурат Полиуретан	Стены без отделки Полы и потолки Кровли малоскатные невентилируемые	Высокая изоляция при небольшой толщине
Изоляционные бетонные формы (ICF)	Пенопласты или пеноблоки	Стены без отделки (включая стены новостройки)	Изоляция, встроенная прямо в стены домов, создающая высокое тепловое сопротивление
Насыпной и выдувной	Целлюлоза Стекловолокно Минерал (каменная или шлаковая вата)	Стены без отделки Потолки и полы	Подходит для дополнительной изоляции Подходит для участков неправильной формы и вокруг препятствий
Светоотражающая система	Крафт-бумага фольговая Пленка полиэтиленовая Пузырьки полиэтиленовые Картон	Стены без отделки Потолки Этажей	Д.I.Y Подходит для обрамления Наиболее эффективен для предотвращения нисходящего теплового потока
Распыляемая пена и пена на месте	Цементные Фенольный Полиизоцианурат полиуретан	Огороженные существующие стены Открытие новых полостей в стенах Чердачные этажи без отделки	Подходит для дополнительной изоляции Подходит для препятствий и участков неправильной формы
Конструкционные изолированные панели (СИП)	Пенопласт или изоляция из жидкой пены Изоляция соломенной жилы	Необработанные стены, потолки, полы и кровля для нового строительства	Дома из СИП обеспечивают лучшую и более равномерную изоляцию Сборка занимает меньше времени

Изоляция батат

Изоляция Batt была самой популярной и часто используемой формой изоляции с момента случайного открытия стекловолокна в 1930 году.Он может состоять из различных материалов, в том числе; стекловолокно, каменная (минеральная) вата, пластмасса или натуральные волокна. Изоляция из войлока обычно изготавливается в виде предварительно вырезанных блоков или одеял различных форм и размеров, которые можно вырезать вручную и подогнать по размеру к конкретным областям. Этот тип изоляции также может включать облицовку из крафт-бумаги, фольги из крафт-бумаги или винила, которые действуют как паро- или воздушный барьер. Эти покрытия помогают защитить изоляционный материал от воздействия влаги или гниения. Два наиболее известных типа утеплителя для войлока изготавливаются из стекловолокна или минеральной ваты.

Стекловолокно против минеральной ваты

Материалы с более высоким термическим сопротивлением часто имеют очень низкую плотность. Сопротивление выше, потому что тепло и энергия требуют дополнительного времени для прохождения через материал с низкой плотностью из-за дополнительного пространства между атомами. Ватный шарик – отличный пример объекта с низкой плотностью и высоким тепловым сопротивлением. Ватные шарики состоят из широко расположенных волокон, окруженных большими воздушными карманами. Хлопок имеет очень похожую молекулярную и физическую структуру со стекловолокном, одним из ведущих изоляторов в строительной отрасли.

Рисунок 3: Изоляция из стекловолокна розового цвета

Стекловолокно было самым популярным изоляционным материалом уже более 80 лет. Это удобный, простой в установке, доступный по цене вариант для владельцев дома «сделай сам». Стекловолокно образуется, когда очень мелкие частицы стекла слипаются друг с другом после обработки химическим спреем для связывания. Он может быть установлен в виде одеял и ватных покрытий или в виде неплотного наполнителя и выдуваться в области, требующие теплоизоляции. Стекловолокно изготавливается с низкой или высокой плотностью с R-значением низкой плотности, равным 11, и значением высокой плотности, равным 15.Вариант с более низкой плотностью удобен для домов, где требуется многослойная изоляция, поэтому можно получить более точное значение R. Стекловолокно – это гибкий материал, который можно легко формовать вокруг труб и полов для достижения максимального изоляционного покрытия. Также очень важно при установке стекловолокна не сдавливать материал. Дополнительные воздушные карманы в материале помогают увеличить тепловое сопротивление и затрудняют прохождение тепла.

Новым конкурентом, угрожающим популярности стекловолокна, является изоляция из минеральной ваты.Минеральная вата (также известная как минеральная вата) образуется путем плавления базальта и шлака при температуре 3000 ° F (шлак – это отходы, образующиеся при производстве стали). Затем нагретое вещество нанизывают на длинные пряди с помощью давления пара и прессуют в плотные маты. Минеральная вата – это естественно огнеупорное вещество без какой-либо химической обработки, поэтому ее часто используют в качестве блокады. Из него изготавливаются очень толстые маты, которые можно легко установить без использования скоб или дополнительных инструментов. Как природный водостойкий материал, минеральная вата может противостоять накоплению влаги, плесени и гниению.В таблице 2 ниже сравниваются две разновидности утеплителя.

Рисунок 4: Стандартная изоляция из минеральной ваты (минеральной ваты)

Фактор	Стекловолокно	Минеральная вата
R-значение	2,2 – 2,7 на дюйм	3,0 – 3,3 на дюйм
Размер	Широкий диапазон размеров	Доступен только в битах без лицевого покрытия
Устойчивое развитие	20-30% вторичного сырья	70% <вторсырье
Стоимость	стена 2 × 6 стоит 0 долларов.57 – 0,72 $ за кв. Ft	стена 2 × 6 стоит 1,00 – 1,10 доллара за кв. Ft
Плотность	0,5 – 1 фунт. на кубический фут	1,7 фунта. На кубический фут
Водонепроницаемость	Неустойчивость к влаге	Гидрофобный – полностью водостойкий
Насыпной	Быстро, легко, экономно	Есть, но найти сложно и дорого
Установка	Доступны несколько размеров и могут быть сформированы / разрезаны с помощью зубчатого лезвия – требуются скобы	Плотные, прочные войлоки прилегают к месту – скобы не требуются
Огнестойкость	Негорючие	Чрезвычайно огнестойкий

Заключение

Стекловолокно и минеральная вата являются эффективными изоляционными материалами, которые увеличивают энергосбережение и снижают количество энергии, потребляемой домашним хозяйством.Многие здания и дома утеплены как минеральной ватой, так и стекловолокном. Это более экономичная альтернатива, и при правильной установке можно использовать преимущества как стекловолокна, так и минеральной ваты. Когда промышленные предприятия и строительные компании принимают во внимание тепловые свойства материала, появляются дополнительные возможности для разработки наиболее теплоэффективного продукта. Энергия становится все более ценным ресурсом, поэтому следует использовать любую возможность сохранить и максимально использовать энергию.Установка эффективной изоляции в доме – лишь небольшой пример того, как канадцы могут начать действовать в направлении сокращения потребления и защиты будущих ресурсов для будущих поколений.

Список литературы

Грин, К. Джексон, Т. Херцог, Дж. Палакуа, М. (2016, март). Стоимость энергии и канадские домохозяйства. Институт Фрейзера . Источник: https://www.fraserinstitute.org/sites/default/files/energy-costs-and-canadian-households.pdf

Автор. (2017, 24 марта). В чем разница: изоляция из стекловолокна и минеральной ваты . Получено с https://www.thehousedesigners.com/blog/whats-difference-fiberglass-vs-mineral-wool-insulation/

.

Теплопроводность, тепловое сопротивление, R & U-значения . (2018, 20 февраля). Получено с https://www.insulationexpress.co.uk/guides/insulation/thermal-conductivity-thermal-resistance-r-u-values/

.

Типы изоляции. (нет данных). Получено с https://www.energy.gov/energysaver/weatherize/insulation/types-insulation

.

Изображений:

https: // загрузить.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9e/Canadian_Energy_Consuming_by_Type.PNG
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/Bp_world_energy_consuming_2016.gif
httpsurezonewww.org/ Art / fiberglass_insulation.jpg
https://www.insulationshop.co/image/catalog/product/Rockwool/rockwool_rollbatt_loft_insulation_100mm.jpg
https://www.e-education.psu.edu/egee102/sites/www.e- education.psu.edu.egee102 / files / images / Lesson_07 / L7_HeatLoss2.gif

Автор: Каллиста Уилсон, младший технический писатель Thermtest

Изоляция труб из минеральной ваты Knauf-64 мм-25 мм

Knauf Thermo-Tek PS PRO Секции изоляции труб из минеральной ваты толщиной 20 мм, покрытые фольгой.Доступны для всех стандартных размеров труб, как метрических, так и дюймовых. Подходит для всех приложений HVAC. Поставляется секциями длиной 1,2 метра со встроенной самоклеящейся накладкой, обеспечивающей быструю установку. Доступно сегодня для быстрой доставки!

Секции труб из минерального волокна Knauf Insulation Thermo-Tek PS Pro Alu – это намотанные и отшлифованные негорючие секции труб из минеральной ваты. Изделие имеет оболочку из алюминия, армированного стекловолокном, и снабжено самоклеющейся застежкой в ​​продольном направлении.Оптимальные изоляционные свойства благодаря особенно низкой теплопроводности и высокоточной форме, а также оптимизированная соосность обеспечиваются современным методом производства с минимальными производственными допусками.

Минеральная вата Knauf Thermo-Tek PS Pro Alu – Характеристики продукта:

• Длина: 1200 мм
• Теплопроводность (согласно EnEV) 0,035 Вт / мК при средней температуре 40 ° C.
• Класс огнестойкости A2 или A2L согласно DIN EN 13501-1.
• Золотой стандарт качества воздуха в помещениях Eurofins.
• Очень хорошая теплоизоляция.
• Невоспламеняющийся.
• Простота установки
• Может подвергаться точечным нагрузкам и изначально стабилен
• Устойчивая к разрыву прочная поверхность.
• Привлекательный внешний вид из алюминия.
• Гидрофобизатор.
• Устойчив к старению.

Сделано с использованием технологии ECOSE®:

В изделиях Knauf Insulation из минеральной ваты с технологией ECOSE® используется связующее без формальдегида, изготовленное из быстро возобновляемых материалов на биологической основе, а не из химикатов на нефтяной основе, что на 70% менее энергоемко.Эта технология была разработана для продуктов Knauf Insulation из минеральной ваты, повышая их экологические характеристики, не влияя на тепловые, акустические или противопожарные характеристики. Изоляционные продукты, изготовленные по технологии ECOSE®, не содержат красителей или искусственных красителей – цвет полностью естественный.

Центр CE – Минеральная вата как решение для непрерывной изоляции

Испытание на огнестойкость NFPA 285

NFPA 285 – это испытание на огнестойкость стеновой системы средней шкалы. Он измеряет, что происходит во время пожара, когда горючие материалы, такие как пенопласт, горючие воздушные барьеры или горючие облицовки, включаются в состав наружной стены.Это не новый тест. NFPA 285 уже несколько лет фигурирует в нескольких разделах Международного строительного кодекса (IBC). Тем не менее, он начал получать все большую осведомленность, когда энергетические стандарты, такие как ASHRAE 90.1, начали предписывать непрерывную изоляцию и требовать воздушных барьеров, которые иногда являются горючими.

На этой иллюстрации изображено испытание на огнестойкость NFPA 285, проводимое на стене с минеральной ватой в качестве изоляции полости внешней стены, а также сплошной изоляции с облицовкой из металлических панелей.

Целью стандарта NFPA 285 является ограничение распространения огня через поверхности наружных стен, тем самым повышая безопасность жизни жителей здания и защищая само здание. Ниже показаны четыре примера реальных пожаров в зданиях. Они демонстрируют типы распространения огня, которые NFPA 285 стремится ограничить. Ни один из этих пожаров не начался в системе наружных стен; однако горючие материалы позволили огню быстро распространиться по конструкции.

Отель Address Downtown Dubai | Дубай, Объединенные Арабские Эмираты

Согласно сообщениям, короткое замыкание на светильник стало причиной крупного пожара, охватившего отель Address Downtown Dubai в канун Нового 2015 года.По данным полиции, возгорание было вызвано искрой от кабелей, подключенных к фонарю, который находился на уступе между 14 ^-м и 15 ^-м этажами 63-этажной башни. Полиция пришла к выводу, что сигнализация сработала не сразу, потому что пожар начался снаружи здания, поэтому дым еще не включил внутреннюю сигнализацию. ¹

Wooshin Golden Suites | Пусан, Южная Корея

В октябре 2010 года в многоквартирном доме Wooshin Golden Suites в Южной Корее произошел пожар, который начался на четвертом этаже помещения для сбора мусора.В отчетах указано, что в здании была работающая спринклерная система, но сообщается, что код не требовал наличия спринклеров в этой комнате. Согласно сообщениям, к тому времени, когда огонь распространился от места возникновения, он охватил разбрызгиватели, вылетел из окна и распространился по внешней стороне через горючую краску на алюминиевых стеновых панелях. ²

TVCC / Mandarin Oriental Hotel | Пекин, Китай

В сообщениях говорится, что пожар в 40-этажном офисном здании TVCC / Mandarin Oriental Hotel в Пекине, Китай, произошедший в феврале 2009 года, был вызван фейерверком, который упал на крышу, воспламенив крышу и позволив огню распространиться сверху вниз по всему зданию. примерно 13 минут.Огонь прожег тонкую металлическую обшивку стены и воспламенил воспламеняющийся слой изоляции под металлом. ³

Курорт и казино Монте-Карло | Лас-Вегас

В январе 2008 года следователи по пожарным расследованиям установили, что рабочие на крыше с помощью сварочных горелок зажгли горючую обшивку в верхней части наружных стен курорта и казино Monte Carlo в Лас-Вегасе. В сообщениях говорится, что пожар был результатом непроверенной облицовки аэрозольной пеной наверху здания, а не системы внешней изоляции, поверх которой она была установлена.Огонь распространился по внешней стороне здания и выгорел большую часть верхних этажей этого здания. ⁴

Эти примеры демонстрируют заботу о горючих материалах, установленных снаружи зданий, которые согласно нормам должны быть негорючими. Следует отметить, что NFPA 285 – это тест «сборки», а не тест продукта. Соответственно, для достижения соответствия NFPA 285 сборка стены, построенная на стройплощадке, должна точно соответствовать сборке, испытанной в пожарной лаборатории.

По часовой стрелке от верхнего левого угла: Address Downtown Dubai Hotel, Monte Carlo Resort and Casino, Sheraton Hotel, Wooshin Golden Suites и TVCC Mandarin Oriental Hotel.

Тепловые характеристики . Изоляция из минеральной ваты имеет R-значение 4,3 на дюйм, и в большинстве климатических зон США 1-2 дюйма минеральной ваты ci легко помогут удовлетворить предписывающим требованиям R-value, изложенным в энергетических стандартах для стен выше класса.

Кроме того, минеральная вата сохраняет 100 процентов своей R-ценности в течение длительного времени, даже после воздействия влаги.Когда минеральная вата подвергается продолжительному воздействию влаги, у нее может наблюдаться временное снижение показателя R. Однако, когда изоляция высыхает и не меняет форму механически, тепловые свойства возвращаются к исходному уровню.

Чтобы проиллюстрировать это, теплопроводность сухого образца минеральной ваты была испытана в соответствии с ASTM C 518. Затем этот же образец был погружен в воду на 88 часов. Хотя настоящий стеновой блок, скорее всего, никогда не будет погружен в воду на 88 часов, за этот период времени пустоты между волокнами минеральной ваты полностью пропитались.После этого изоляцию дали высохнуть. После высыхания теплопроводность материала была протестирована еще раз, и результаты были идентичны результатам первого теста на теплопроводность.

Влагостойкость . Минеральная вата отталкивает и отводит влагу при непрерывной изоляции. Он предназначен для защиты от конденсата, проливного дождя и другой влаги, которая может попасть в стенную конструкцию. Некоторые изоляционные материалы из минеральной ваты также разработаны в соответствии с требованиями ASTM C 1104 для демонстрации влагостойкости минеральной ваты.Большинство производителей протестировали минеральную вату в соответствии с ASTM C 1104, который является стандартным методом испытаний для определения сорбции водяного пара необработанной изоляцией из минерального волокна. Кроме того, из-за выдающейся способности минеральной ваты дренировать и сушить влага стекает на дно и выходит из плащ. Таким образом, вода редко проходит через поверхность утеплителя.

При воздействии влажных стеновых полостей волокна минеральной ваты не впитывают воду и не связываются с ней. Однако вода может временно проникнуть в пустоты в матрице волокна и вытеснить часть воздуха.Как описано выше, минеральная вата быстро истощится и высохнет.

Шумоглушитель . Еще один атрибут, который обеспечивают изделия из минеральной ваты, – это звукопоглощение. Все изоляционные блоки из минеральной ваты поглощают звук, проходящий между перегородками и полом / потолком. Сборки, содержащие минеральную вату, способны обеспечивать коэффициенты передачи звука (STC), которые улучшают качество окружающей среды в помещении для людей, находящихся в здании. (См. Также раздел «Акустика» далее в этой статье.)

Прочность / водоотталкивающие свойства . Продукты непрерывной изоляции из минеральной ваты отталкивают воду и демонстрируют долговечность при воздействии погодных условий. Эти свойства делают минеральную вату отличным продуктом для строительства фасадов с открытыми швами. Когда минеральная вата остается подверженной погодным условиям и становится влажной, изоляционные свойства снижаются; однако, когда изоляция высыхает и не меняет форму механически, тепловые свойства возвращаются к исходному уровню.Другие продукты непрерывной изоляции также отталкивают воду, но не могут подвергаться воздействию ультрафиолета в течение длительного периода времени.

В подтверждение долговечности минеральной ваты эти фотографии Музея движущегося изображения в Астории, штат Нью-Йорк, были сделаны после того, как эта изоляция оставалась открытой более четырех месяцев в течение зимы в Нью-Йорке. Изоляция подвергалась воздействию ультрафиолетовых лучей, дождя, мокрого снега, снега и льда, но оставалась неповрежденной и в отличном состоянии.

Воздухопаропроницаемость .Непрерывная изоляция из минеральной ваты имеет рейтинг проницаемости 50. Соответственно, она позволит случайной воде / конденсату / влаге внутри стенового блока высохнуть наружу.

Эстетика . Естественный цвет минеральной ваты может обеспечить некоторую степень маскировки, которая часто подходит для использования на фасадах с открытыми стыками.

По словам Анжелы М. Огино, руководителя службы технической поддержки Thermafiber Inc., входящей в состав Owens Corning Company, «В свете недавних высотных пожаров и проблем, связанных с противопожарной защитой, влажностью, температурой и долговечностью, свойства продукта, предлагаемые минеральными Шерсть представляет собой логичное решение для непрерывной внешней изоляции.”

Сравнение XPS и EPS

Сравнение XPS и EPS

Спикер: Проф. Д-р Благодарения Дилмач
Организатор:
Ассоциация производителей полистирола

теплоизоляционный материал в небольшие полости для обеспечения теплоизоляции все еще задержанного воздуха (или другого газа) d. Благодаря проводимости газа (колебаниям атомов или молекул) теплопередача очень мала. Однако, когда молекулы обнаруживают, что могут перемещаться в одном пространстве, конвекция (конвекция) передает значительное количество тепла.Когда зазоры в материале увеличиваются или становятся взаимосвязанными при поступлении воздуха (или газа), тем самым увеличивается теплопроводность материала. Содержание воды в материале увеличивает теплопроводность материала увеличивается, когда

НЕПОДВИЖНАЯ И СУХАЯ ПОГОДА
Самый дешевый, простой и экологически чистый теплоизоляционный материал. ЕЩЕ ОСТАЕТСЯ ДЛЯ ВОЗДУХА И СУХИ, остаются в закрытых порах равномерно распределены мелкие
водопоглощающий материал должен быть маленьким
Значение воздушной изоляции для газов меньше
Однако они более дорогие, время и место использования материала для воздуха, время они увеличивают изменение теплопроводности (старение) и экологические причины ущерба

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЗДАНИЯХ

Волокнистые материалы	ПЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Минеральная вата	Пенополистирол
1 – минеральная вата	Пенополистирол – EPS
2 – Стекловата	Пенополистирол экструдированный – XPS
Древесная шерсть	пенополиуретан

Наша страна имеет высокую долю на рынке теплоизоляционных материалов Минеральная вата (MW), EPS и xps ‘
Минеральная вата: для изготовления стекловолокна или каменных волокон после растворения полимерного связующего используется для удержания, и часто комбинация этих волокон является открытой. -пористый изоляционный материал
EPS: Жесткий пенополистирол (пенополистирол с жестким пенополистиролом), полученный из масла и частиц şişirl и сплавления (связывания) для получения продукта в виде пенопласта Термопласт с закрытыми порами с метками, обычно белая изоляция материал.Продукция также доступна в сегодняшних тепловых лучах, отражающих пониженную теплопроводность серого
XPS: экструдированный жесткий пенополистирол (жесткий пенополистирол экструдированный), полученный из нефти и смягченный добавленный вдув в сырье вспененный газом, термопласт, закрытый поры, цветные теплоизоляционные материалы
EPS, XPS и BMW некоторые важные технические характеристики, относящиеся к сводному сравнению каждой нормы продукта EN (европейская норма) и других международных источников дается на основе
ТЕРМИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ
Теплопроводность зависит от плотности пенополистирола.По мере увеличения плотности теплопроводность уменьшается. Теплопроводность пенополистирола плотностью 15-40 кг / м3 в случае приобретения значения 0,033 Вт / мК и 0,040 Вт / мК между принимает значения и остается постоянной на протяжении всего срока службы. Пентановый продувочный газ, используемый в производстве. Пентан вытесняется воздухом в течение нескольких часов после производства.

Плотность EPS изменение теплопроводности (EN 13163)
Теплопроводность:
XPS-продувка различных газов, используемых для производства газа, и воздуха, который изменяется, занимает длительный период времени.Следовательно, фактор, определяющий теплопроводность XPS, теплопроводность используемого дутьевого газа и при этом этот вытесняющий газ является воздухом. Это происходит в результате замещения газов воздухом, со временем теплопроводность увеличивается. Происходит старение. XPS отличается от источника теплопроводности из-за продувочного газа, значения 0,028 Вт / мК и 0,045 Вт / мК приведены в. Газы с низкой теплопроводностью, которые могут повредить озон и / или являются важным вкладом в глобальную В связи с потеплением, использование этих газов было запрещено в Евросоюзе.Старения не наблюдается при использовании СО2, обладающего высокой теплопроводностью.
Минеральная вата (стекловата и каменная вата) установила диапазон теплопроводности 0,040 Вт / мК. Однако минеральная вата обычно имеет более низкую прочность на сжатие и требует особого обращения из-за своих открытых пор, если они имеют высокое водопоглощение. Структура в толще минеральной ваты под нагрузкой становится влажной или, если не происходит значительного уменьшения, происходит снижение термического сопротивления, которое происходит во время использования.
Сопротивление ДАВЛЕНИЕ:
10% сжимающее напряжение при деформации / сопротивлении EN 13162 в пределах 0,5-500 кПа; 10%
сжимающее напряжение при деформации пенополистирола / сопротивление EN 13163> 30> 500 кПа; XPS
напряжение сжатия при 10% деформации / прочности EN 13164> 100-³1000 дано в кПа.
СОПРОТИВЛЕНИЕ НАКЛОНУ:
Минеральный yünleri’nin eğme dayanımı EN 13162’de 25 – 700 кПа;
EPS’in eğme dayanımı EN 13163’de> 50> 750 кПа;
XPS’in eğme dayanımı EN 13164’de 300–4000 кПа.
ДИНАМИЧЕСКАЯ ЖЕСТКОСТЬ:
XPS-продувка различных газов, используемых для производства газа, и воздуха, который изменяется, занимает длительный период времени. Следовательно, фактор, определяющий теплопроводность XPS, теплопроводность используемого дутьевого газа и при этом этот вытесняющий газ является воздухом. Это происходит в результате замещения газов воздухом, со временем теплопроводность увеличивается. Происходит старение. XPS отличается от источника теплопроводности за счет продувочного газа 0,028 Вт / мК и 0.Значения 045 Вт / мК приведены в. Газы с низкой теплопроводностью şişirc, что они могут повредить озон и / или являются важным вкладом в глобальное потепление, использование этих газов было запрещено в Европейском Союзе. Старения не наблюдается при использовании СО2, обладающего высокой теплопроводностью.
Коэффициент сопротивления диффузии водяного пара (м):
Сопротивление водяному пару eps варьируется в широком диапазоне в зависимости от интенсивности (m = от 20 до 100). Сопротивление водяному пару XPS, как правило, выше (m = от 50 до 300).nmineral yünleri сопротивление водяному пару очень низкое, эквивалент воздуха (m = 1). Сопротивление водяному пару теплоизоляции с низкой внешней изоляцией, изоляция должна быть высокой изнутри. Паростойкость Eps может варьироваться по интенсивности в желаемом диапазоне как снаружи, так и предлагает удобные варианты теплоизоляции как изнутри, так и изнутри. XPS обычно не подходит для высокого сопротивления при применении внешней изоляции; Паростойкость минеральной ваты часто не подходит для использования с изоляцией очень низкая
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАБОР ВОДЫ:
Минеральная вата, открытые поры, потому что, если не принимать специальных мер, водопоглощение материалов очень велико.Поры EPS и XPS закрыты из-за небольшого водопоглощения.

Теплоизоляционные материалы	Объемное водопоглощение (%)
Минеральная вата (EN 13162)	Просто эксперимент с частичным погружением проделан. Долговременное водопоглощение при частичном погружении £ 3 кг / м2
EPS (EN 13163)	XPS (EN 13164)

Рыночные случайные образцы, взятые из водопоглощения, полученные в соответствии с результатами испытаний IS0 4502’y

EPS на образцах Инженерно-технологический факультет Университета Чорлу Тракья Результаты испытаний водопоглощения Nova Chemicals, проведенных в Европе

СОСТОЯНИЕ ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТИ:
Стеклянная и минеральная вата – основной материал огнестойких волокон.Однако эти волокна представляют собой легковоспламеняющиеся твердые полимерные связующие, которые удерживают вместе и создают жесткий лист. Горючесть минеральной ваты тесно связана с количеством полимерного связующего.
EPS и XPS корпус B1 подходит для использования в пламени исполнительного типа.
ПРОМЫВКА С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ:
Минеральная вата имеет слабую адгезию к традиционной цементной штукатурке в EPS и XPS. В штукатурках на цементной основе обязательно использовать полимерные добавки. При соблюдении гипса это хорошо.
СТАРЕНИЕ
Минеральная вата и пенополистирол не подвержены старению.
XPS Соблюдается теплопроводность продуктов старения при надутых ГХФУ (значение теплопроводности увеличивается со временем). Теплопроводность этих продуктов, надутых из-за старения CO2, не видна, но она выше, чем у других накачанных ГХФУ XPS.
Уровень цен:
Один из самых экономичных материалов по сравнению с материалом EPS.
0.09 Теплопроводность Вт / мК по заказу d. Материал утеплителя выше. Таким образом, вместо того, чтобы использоваться в одиночку сегодня, он был сформирован из минеральной ваты или пенополистирола в качестве композитного элемента.
AHŞAP YÜNÜ
Geleneksel çimento sıva ile aderansı iyidir.
Isı iletkenlikleri 0,09 Вт / мК mertebelerindedir. Isı yalıtım malzemesi olarak yüksektir. Bu sebeple, tek başlarına kullanılmaktan ziyade, günümüzde, EPS veya taş yünü ile oluşturulmuş kompozit elemanlar halinde kullanılmaktadır.
Пенополиуретан

Открытые или закрытые поры могут образовываться. Поскольку они продаются в листах, они наносятся на месте в виде вспененного материала. приверженность к металлу высокая. Слабая адгезия к традиционной штукатурке. Горючие материалы.

Долговечность?
Купите минеральную вату, при этом необходимо указать значения водопоглощения. Из водорастворимого связующего, но это не волокна из горючего связующего, следует помнить о стабильности размеров (особенно при изменении толщины под нагрузкой), что важно и для открытого пористого материала.Необходимо знать значение XPS при продувке газом. Особо следует помнить об этом эффекте в отношении теплопроводности продуваемого газа, используемого в броне, во времени и на поверхности (тонкий скользкий слой). В то время как плотность EPS и форма когезии частиц должны быть изучены (зерна вместе, чтобы удерживать пространство многоугольника и соты, должны отображать структуры). Следует отметить применение внешней изоляции вместо необходимого времени отдыха.
Вопросы, которые следует учитывать при выборе изоляционного материала:
Теплопроводность
Механические свойства
Объемное водопоглощение
Сопротивление паропроницаемости
Fayda / Maliyet karşılaştırması
при необходимости, звукоизоляционные свойства
В частности, будет использоваться покрытие, оно должно быть известно свойство воспламеняемости.
ИЗОЛЯЦИЯ = улучшенные условия комфорта + Чистый воздух + Энергия (Топливо) Выигрыш от курсовой разницы Экономия + Низкие расходы на топливо Жители + улучшение бюджета и + национальной экономики + Развитие
ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ, лучшие условия комфорта для пассажиров и будет означать более низкие затраты на топливо по всей стране с экономией топлива и энергии, а также чистый воздух, это означает валютные поступления и развитие.
Однако загрязнение окружающей среды при создании изоляционного материала для идеального функционирования, эта схема не потребляет много энергии и должна быть экономичной.Если, производя теплоизоляционный материал, наносит вред озоновому слою, вызывая глобальное потепление Если, на окружающую среду нанесенный теплоизоляционный материал не может говорить об этом благоприятном воздействии
Если изоляционный материал будет дорогим, срок окупаемости будет дольше и экономический вклад потребителей в теплоизоляцию будет меньше. Остается только обеспечить более комфортные условия. Тем не менее, более комфортные условия, не наносящие вреда озоновому слою, который перерабатывается, экологически безопасен, не требует больших затрат энергии во время производства и снабжаются недорогими теплоизоляционными материалами, будут более надежным решением.
Если произведенные теплоизоляционные материалы, приложения теплоизоляции, если экономия энергии будет обеспечена с эквивалентным или большим потреблением энергии, упоминание об энергосберегающей теплоизоляции и принесет развитие страны будет невозможно.
Источник: Официальный сайт Ассоциации производителей полистирола.

BASF представляет инновационный изоляционный материал Cavipor® для существующих зданий

• Негорючий изоляционный материал на минеральной основе
• Быстрая и простая обработка
• Без отделения при ремонте или сносе

Cavipor® FTX 1 сочетает в себе преимущества изоляционного материала на минеральной основе с простой, безопасной и чистой обработкой пенопласта.При номинальном значении теплопроводности 0,035 Вт / (м * К) его изоляционные свойства сопоставимы с минеральной ватой и пенополистиролом. Таким образом, свойства Cavipor делают его особенно подходящим для энергетического ремонта зданий, построенных из двустенной кирпичной кладки. Такой вид строительства часто встречается в Северной Европе, обычно там, где дома строят из кирпича. «В одной только Германии мы рассматриваем потенциально более миллиона подходящих зданий для энергетической реконструкции», – говорит Франк Рейтер, ответственный за вывод нового продукта на рынок.

Одним из основных преимуществ Cavipor является простота обработки: три его исходных водных компонента аэрируются на месте, в результате чего образуется вязкая пена, свободная от пыли и волокон. Затем он наносится в полость двустенной кладки без какого-либо внутреннего давления или саморасширения. Там пена затвердевает и высыхает, фиксируя изоляционный слой на месте.

Чтобы сохранить фасад, пенопласт можно вставить в полость через небольшие просверленные отверстия в нескольких поперечных стыках в передней стене.Пена является самоуплотняющейся, что означает, что она затвердевает в нужный момент. Это предотвращает просачивание пены через более мелкие отверстия и трещины, так что никакие подготовительные или последующие работы по заполнению, как правило, не требуются.

Cavipor FTX 1 состоит из 90% неорганических частей и 10% органического связующего. Из-за высокой доли минералов Cavipor негорючий. Изделие также не выделяет никаких загрязняющих веществ – ни при сушке, ни при нахождении в полости. Поскольку система основана на воде и вспенивается только воздухом, она не содержит органических растворителей или пропеллентов.И, несмотря на то, что он является водоотталкивающим, инновационный изоляционный материал обеспечивает отличную адаптацию к влажности окружающей среды благодаря своей структуре с открытыми порами. Это способствует созданию комфортного микроклимата в помещении.

Новый изоляционный материал также впечатляет, когда дело доходит до ремонта или сноса: Cavipor можно утилизировать вместе со строительным мусором без трудоемкого процесса разделения или его также можно повторно использовать в качестве подложки.

Узнайте больше о Cavipor на https: // products.basf.com/en/Cavipor.html

Получайте самую свежую пресс-информацию от BASF на свой смартфон или планшет через WhatsApp. Зарегистрируйтесь в нашей службе новостей по телефону https://www.basf.com/en/company/news-and-media/services/whatsapp-news.html .

О BASF

В BASF мы создаем химию для устойчивого будущего. Мы сочетаем экономический успех с защитой окружающей среды и социальной ответственностью.Более 115 000 сотрудников группы BASF работают над тем, чтобы способствовать успеху наших клиентов почти во всех секторах и почти во всех странах мира. Наш портфель разделен на четыре сегмента: химические продукты, продукты с высокими эксплуатационными характеристиками, функциональные материалы и решения и решения для сельского хозяйства. В 2017 году объем продаж BASF составил более 60 миллиардов евро. Акции BASF торгуются на фондовых биржах Франкфурта (BAS), Лондона (BFA) и Цюриха (BAS). Дополнительная информация на www.basf.com.

.