Сравнение утеплителей
Выбор утеплителя очень важно делать ещё на стадии выбора основы сооружения, к примеру если за основу взят проект на основе каркаса ЛСТК — лёгкие стальные тонкостенные конструкции, строительные магазины предлагают огромный выбор утеплителей, которые наиболее широко пользуются популярностью у потребителей.
Утеплители для ЛСТК каркасов показали себя с отличной стороны, и с каждым годом потребность в такой продукции возрастает и компании, выпускающие утеплители, стараются улучшить качество своего продукта. И действительно, с каждым годом в магазинах можно увидеть еще большее разнообразие утеплителей, а это очень важный момент в строительстве из ЛСТК и других материалов.
Самым важным аспектом изоляционного материала является его производительность — то, что он постоянно обеспечивает заданное сопротивление прохождению тепла на протяжении всего срока службы здания. Хотя опубликованные производителями изоляции ожидаемые характеристики будут важным руководством, в процессе проектирования необходимо учитывать другие факторы, связанные с «реальной» установкой материала:
Утеплители для ЛСТК каркасов показали себя с отличной стороны, и с каждым годом потребность в такой продукции возрастает и компании, выпускающие утеплители, стараются улучшить качество своего продукта. И действительно, с каждым годом в магазинах можно увидеть еще большее разнообразие утеплителей, а это очень важный момент в строительстве из ЛСТК и других материалов.
Самым важным аспектом изоляционного материала является его производительность — то, что он постоянно обеспечивает заданное сопротивление прохождению тепла на протяжении всего срока службы здания. Хотя опубликованные производителями изоляции ожидаемые характеристики будут важным руководством, в процессе проектирования необходимо учитывать другие факторы, связанные с «реальной» установкой материала:
- Простота установки — конечная производительность будет определяться тем, насколько эффективно строитель может установить материал, используя обычные навыки. Например, изоляционные плиты необходимо устанавливать так, чтобы не возникало зазоров ни между соседними плитами, ни между плитами и другими элементами конструкции, которые составляют часть общей изоляционной оболочки, например, стропилами или балками. Любые оставшиеся зазоры позволят воздуху проходить, что приведет к снижению производительности.
- Усадка, уплотнение, осадка — Некоторые материалы могут иметь некоторую нестабильность размеров в течение срока службы. Во многих случаях это предвидится и может быть преодолено с помощью тщательных методов проектирования и установки. Во всех других случаях разработчик должен запросить руководство относительно связанных рисков у производителя изоляции — особенно, если материалы не имеют установленных показателей установленной производительности.
- Защита от влаги — характеристики некоторых изоляционных материалов ухудшаются во влажном или влажном состоянии. Проектировщик должен тщательно проработать детали и убедиться, что уязвимая изоляция защищена от влаги. Если влага представляет собой высокий риск (проникновение или относительная влажность более 95%), следует выбрать материал с соответствующей устойчивостью.
Как работает изоляция
Изоляция обычно достигается за счет комбинации двух характеристик:
Газы обладают плохой теплопроводностью по сравнению с жидкостями и твердыми телами, и поэтому являются хорошим изоляционным материалом, если они могут быть захвачены. Чтобы еще больше повысить эффективность газа (например, воздуха), он может быть разделен на небольшие ячейки, которые не могут эффективно передавать тепло за счет естественной конвекции.
Конвекция включает в себя больший объемный поток газа, обусловленный плавучестью и разницей температур, и она плохо работает в небольших ячейках, где существует небольшая разница в плотности. В пеноматериалах внутри структуры возникают небольшие газовые ячейки или пузырьки; в тканевой изоляции, такой как шерсть, небольшие переменные карманы воздуха возникают естественным образом, образуя газовые ячейки.
- Естественная способность изоляционного материала препятствовать передаче тепла.
- Использование карманов с газами, которые являются естественными изоляционными материалами.
Газы обладают плохой теплопроводностью по сравнению с жидкостями и твердыми телами, и поэтому являются хорошим изоляционным материалом, если они могут быть захвачены. Чтобы еще больше повысить эффективность газа (например, воздуха), он может быть разделен на небольшие ячейки, которые не могут эффективно передавать тепло за счет естественной конвекции.
Конвекция включает в себя больший объемный поток газа, обусловленный плавучестью и разницей температур, и она плохо работает в небольших ячейках, где существует небольшая разница в плотности. В пеноматериалах внутри структуры возникают небольшие газовые ячейки или пузырьки; в тканевой изоляции, такой как шерсть, небольшие переменные карманы воздуха возникают естественным образом, образуя газовые ячейки.
Виды изоляции
- Вакуумные изоляционные панели
- Минеральная вата
- Полиизоцианурат / Пенополиуретан (PIR / PUR)
- Пенополистирол (EPS)
- Экструдированный полистирол (XPS)
- Кирпич
- Древесина
- Пенобетон
Вакуумные изоляционные панели
Вакуумная изоляционная панель, также известная как VIP, представляет собой новый вид изоляционного материала, отвечающий очень высоким тепловым требованиям.
Что такое панель с вакуумной изоляцией (VIP)?
Вакуумная изоляционная панель, также известная как VIP, представляет собой новый вид изоляционного материала в строительстве, отвечающий очень высоким тепловым требованиям. Вакуумные изоляционные панели достигают лидирующего на рынке значения лямбда 0,006 Вт / мК! Эта высокоэффективная изоляция достигается за счет обертывания жесткого сердечника из коллоидного диоксида кремния в оболочке с высокими барьерными свойствами.
Комбинация этого специального материала сердечника в вакууме обеспечивает ступенчатое изменение характеристик по сравнению с традиционными формами изоляции. Следует соблюдать осторожность при использовании (VIP) чтобы не проколоть его сверлением, фрезерованием, забиванием гвоздями и т. д.
Решение под названием (VIP) настолько тонкое, что его можно использовать при ремонте плоских крыш и террас, где имеется ограниченное пространство. Это означает, что используя изоляционную плиту толщиной 60 мм, вы можете достичь 0,008 Вт / мК !
Важно! Вакуумная панель толщиной 4,6 см дает тот же эффект, что и стена из кирпича толщиной в 4,6 м.
Вакуумную теплоизоляцию можно применять даже повторно, а срок ее службы составит не менее 50−80 лет. Материал считается пожаробезопасным (класс огнестойкости А).
Комбинация этого специального материала сердечника в вакууме обеспечивает ступенчатое изменение характеристик по сравнению с традиционными формами изоляции. Следует соблюдать осторожность при использовании (VIP) чтобы не проколоть его сверлением, фрезерованием, забиванием гвоздями и т. д.
Решение под названием (VIP) настолько тонкое, что его можно использовать при ремонте плоских крыш и террас, где имеется ограниченное пространство. Это означает, что используя изоляционную плиту толщиной 60 мм, вы можете достичь 0,008 Вт / мК !
Важно! Вакуумная панель толщиной 4,6 см дает тот же эффект, что и стена из кирпича толщиной в 4,6 м.
Вакуумную теплоизоляцию можно применять даже повторно, а срок ее службы составит не менее 50−80 лет. Материал считается пожаробезопасным (класс огнестойкости А).
Преимущества использования VIP
Превосходная тепловая эффективность: изоляционные материалы VIP обеспечивают значительно улучшенные изоляционные характеристики по сравнению с другими общедоступными изоляционными материалами. Поскольку они полагаются на изоляционные свойства вакуума, они могут легко достичь низких значений U при минимальной толщине.
Идеально подходит для улучшения изоляции во время ремонта. При улучшении тепловых характеристик в существующем здании часто бывает трудно установить дополнительную изоляцию без увеличения толщины конструкции, что может уменьшить количество дневного света в здание или расширить карниз, но с VIP-панелями это можно преодолеть из-за тонкой природы изоляция.
Надежная долгосрочная работа в течение всего срока службы здания.
Подходит для новых построек в ограниченном пространстве. VIP-панели — идеальное решение в тех областях, где не хватает строительного пространства или толщины, например, можно добиться лучшей теплоизоляции пола без необходимости поднимать плинтусы или радиаторы и без изменения уровня пола; выкопать пол или добавить ступеньку в дверном проеме при добавлении новой пристройки или балкона.
Элегантный дизайн. Необходимость включать большое количество пространства для изоляции часто может поставить под угрозу внешний вид здания, но с VIP-персоналом можно достичь того же уровня изоляции, что и более тонкая изоляция. Сложные зоны, такие как слуховые окна или балконы, которые могли остаться неизолированными из-за нехватки свободного места, можно изолировать без изменения конструкции здания.
К минусам вакуумной теплоизоляции относятся:
Идеально подходит для улучшения изоляции во время ремонта. При улучшении тепловых характеристик в существующем здании часто бывает трудно установить дополнительную изоляцию без увеличения толщины конструкции, что может уменьшить количество дневного света в здание или расширить карниз, но с VIP-панелями это можно преодолеть из-за тонкой природы изоляция.
Надежная долгосрочная работа в течение всего срока службы здания.
Подходит для новых построек в ограниченном пространстве. VIP-панели — идеальное решение в тех областях, где не хватает строительного пространства или толщины, например, можно добиться лучшей теплоизоляции пола без необходимости поднимать плинтусы или радиаторы и без изменения уровня пола; выкопать пол или добавить ступеньку в дверном проеме при добавлении новой пристройки или балкона.
Элегантный дизайн. Необходимость включать большое количество пространства для изоляции часто может поставить под угрозу внешний вид здания, но с VIP-персоналом можно достичь того же уровня изоляции, что и более тонкая изоляция. Сложные зоны, такие как слуховые окна или балконы, которые могли остаться неизолированными из-за нехватки свободного места, можно изолировать без изменения конструкции здания.
К минусам вакуумной теплоизоляции относятся:
- определенные трудности монтажа;
- отсутствие возможности подгонки под индивидуальные замеры;
- нарушение свойств при повреждении;
- потребность в аккуратной транспортировке;
- высокая цена.
Минеральная вата
Минеральная вата Rock (Stone) представляет собой продукт печи из расплавленной породы при температуре около 1600 ° C, через которую проходит поток воздуха или пара. Более совершенные производственные технологии основаны на прядении расплавленной породы в высокоскоростных прядильных головках, чем-то напоминающем процесс, используемый для производства сахарной ваты. Конечный продукт представляет собой массу тонких переплетенных волокон с типичным диаметром от 2 до 6 микрометров.
Характеристики минеральной ваты: минеральная вата и изделия из нее — это своего рода высококачественный изоляционный материал с более чем 100-летней историей производства и применения. Это свет, сохранение тепла, теплоизоляция и звукопоглощение. Обладает хорошей химической стабильностью, негорючестью и коррозионной стойкостью.
Основные области применения минеральной ваты: ее продукция в основном используется для сушки стен, крыш, потолков и других частей изоляции и звукопоглощения, а также изготавливается из водонепроницаемого войлока и рукава для труб.
Характеристики минеральной ваты: минеральная вата и изделия из нее — это своего рода высококачественный изоляционный материал с более чем 100-летней историей производства и применения. Это свет, сохранение тепла, теплоизоляция и звукопоглощение. Обладает хорошей химической стабильностью, негорючестью и коррозионной стойкостью.
Основные области применения минеральной ваты: ее продукция в основном используется для сушки стен, крыш, потолков и других частей изоляции и звукопоглощения, а также изготавливается из водонепроницаемого войлока и рукава для труб.
Теплопроводность / λ (лямбда) Вт / м. К = 0,032 − 0,044 (18)
Тепловое сопротивление при 100 мм K⋅m2 / Вт = 2,70 — 2,85
Удельная теплоемкость Дж / (кг. К) = n / a
Плотность кг / м 3 = н / д
Паропроницаемость: Да
Минеральная вата состоит из волокон, находящихся в стекловидном состоянии, неволокнистых включений в виде капель затвердевшего расплава и микроскопических обломков волокон.
Минеральную вату получают из силикатных расплавов. В шихте в процессе получения расплава (в зависимости от составляющих шихту сырьевых компонентов) при нагреве происходят следующие процессы:
Тепловое сопротивление при 100 мм K⋅m2 / Вт = 2,70 — 2,85
Удельная теплоемкость Дж / (кг. К) = n / a
Плотность кг / м 3 = н / д
Паропроницаемость: Да
Состав
Минеральная вата состоит из волокон, находящихся в стекловидном состоянии, неволокнистых включений в виде капель затвердевшего расплава и микроскопических обломков волокон.
Минеральную вату получают из силикатных расплавов. В шихте в процессе получения расплава (в зависимости от составляющих шихту сырьевых компонентов) при нагреве происходят следующие процессы:
- Сушка с испарением адсорбционной влаги (физический процесс).
- Дегидратация с потерей кристаллизационной и конституционной влаги (химическая реакция в сочетании с физическими изменениями — испарением).
- Аморфизация глинистых пород (физико-химический процесс).
- Разложение молекул доломита и диссоциация карбонатов кальция и магния (химический процесс).
- Разложение сульфонатов (химический процесс).
- Восстановление и окисление железистых, марганцовистых и других окислов в зависимости от характера атмосферы в печи (физико-химический процесс).
- Образование новых по сравнению с первичными соединений в результате реакции в твердой фазе или воздействия жидкой фазы на твердую (химический процесс), а также полиморфного перехода из одной модификации в другую (физический процесс).
- Плавление в случае применения однокомпонентной шихты (физический процесс) или плавление легкоплавких кусков с растворением в полученном расплаве тугоплавких кусков (физико-химический процесс).
- Гомогенизация полученного расплава с частичным осветлением (физический процесс).
Достоинства и недостатки минеральной ваты
Области применения
Минеральные волокна можно использовать универсально:
- для защиты от тепла, звука и огня
- в помещении и на открытом воздухе
- в скатных крышах и потолках, а также
- в отопительных и санитарных помещениях
Однако изоляционный материал не подходит для более высоких нагрузок.
Минеральную вату используют также в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и покрытий, для этого ее предварительно гранулируют (т. е. превращают в рыхлые комочки).
Минеральная вата не горит, ее не портят грызуны. Следует помнить, что при работе с минеральной ватой необходимо соблюдать меры предосторожности, т. к. стеклянные волокна могут вызвать раздражение кожного покрова и слизистой оболочки.
Рыхлая минеральная вата — побочный продукт изготовления минераловатных изделий (плит, цилиндров, матов). «Обрезки», остающиеся при их изготовлении, измельчаются в специальной машине. Поступает потребителю в рыхлом сыпучем виде.
Основная область применения этого теплоизолирующего материала — утепление чердачных помещений. Минеральная вата из мешка (обычно емкостью 0,3−0,5 м3) высыпается в инжекторную воронку пневмоустановки и под давлением, по шлангу, поступает в сопло. Сжатым воздухом она распыляется на толщину, предусмотренную проектом (с учетом возможной осадки во время эксплуатации, которая не превышает 5%). Вот почему этот материал называют «надувная» минеральная вата. Поскольку теплоизоляция рыхлая, непрочная, в чердачном помещении необходимо оборудовать переходные мостки.
Минеральную вату используют также в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и покрытий, для этого ее предварительно гранулируют (т. е. превращают в рыхлые комочки).
Минеральная вата не горит, ее не портят грызуны. Следует помнить, что при работе с минеральной ватой необходимо соблюдать меры предосторожности, т. к. стеклянные волокна могут вызвать раздражение кожного покрова и слизистой оболочки.
Рыхлая минеральная вата — побочный продукт изготовления минераловатных изделий (плит, цилиндров, матов). «Обрезки», остающиеся при их изготовлении, измельчаются в специальной машине. Поступает потребителю в рыхлом сыпучем виде.
Основная область применения этого теплоизолирующего материала — утепление чердачных помещений. Минеральная вата из мешка (обычно емкостью 0,3−0,5 м3) высыпается в инжекторную воронку пневмоустановки и под давлением, по шлангу, поступает в сопло. Сжатым воздухом она распыляется на толщину, предусмотренную проектом (с учетом возможной осадки во время эксплуатации, которая не превышает 5%). Вот почему этот материал называют «надувная» минеральная вата. Поскольку теплоизоляция рыхлая, непрочная, в чердачном помещении необходимо оборудовать переходные мостки.
Это материал с низким содержанием связующего и предназначен для изоляции колонн, резервуаров и печей. Его также можно использовать как набивной материал в полиэтиленовых матах.
Полиизоцианурат / Пенополиуретан (PIR / PUR)
Одним из наиболее эффективных теплоизоляционных материалов, ранее широко использовавшихся в различных областях промышленности и теперь все более широко применяемых в строительном секторе, является жесткий пенополиизоцианурат-полиуретан (PIR / PUR). Использование PIR / PUR в строительном секторе увеличилось благодаря его превосходным механическим свойствам и низкой теплопроводности.
Изоляция PIR — самый широко используемый теплоизоляционный материал в малосклонных крышах в США (50−70% доли рынка). Этот материал также широко используется при теплоизоляции стен. Например, облицованный фольгой PIR чаще всего используется в качестве обшивки стен в жилищном строительстве или при строительстве полых стен из каменной кладки, и он обеспечивает одно из самых высоких значений термического сопротивления (R-значение) по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.
Пенополиизоцианурат (ПИР, Polyisocyanurate, PIR, polyiso, ISO) — это модифицированный пенополиуретан (PUR, ППУ), с преобладанием в системе изоционатной группы и другим соотношением полиола.
Наибольший объем жестких панелей PIR производится в виде листов на машинах, известных как ламинаторы, которые по сути являются двойными конвейерами, между которыми пена поднимается до контролируемой толщины. Лицо листовые изделия, полученные на ламинаторах, широко используются в строительстве, например, для кровли или утепленных фасадов.
Гибкие покрытия обычно изготавливаются из минерального волокна, стекловолокна, алюминиевой фольги или композитной пленки. В зависимости от типа облицовки панели PIR можно выделить плиты из пенопласта PIR с гибкой или жесткой облицовкой. Выбор облицовки обычно зависит от конструкции стены, на которой будет устанавливаться PIR-утеплитель. Например, PIR, облицованный тонкой алюминиевой фольгой, обычно используется в качестве внешней или внутренней непрерывной теплоизоляции для каменных или бетонных стеновых систем, а также в строительстве деревянных каркасов жилых и коммерческих зданий.
PIR с пластиковой облицовкой обычно используется при производстве сборных бетонных сэндвич-панелей и при возведении монолитных бетонных стен. Такие же применения существуют для PIR, облицованного композитной бумажной фольгой. Различные типы облицовки показаны на рисунке.
Изоляция PIR — самый широко используемый теплоизоляционный материал в малосклонных крышах в США (50−70% доли рынка). Этот материал также широко используется при теплоизоляции стен. Например, облицованный фольгой PIR чаще всего используется в качестве обшивки стен в жилищном строительстве или при строительстве полых стен из каменной кладки, и он обеспечивает одно из самых высоких значений термического сопротивления (R-значение) по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.
Пенополиизоцианурат (ПИР, Polyisocyanurate, PIR, polyiso, ISO) — это модифицированный пенополиуретан (PUR, ППУ), с преобладанием в системе изоционатной группы и другим соотношением полиола.
Наибольший объем жестких панелей PIR производится в виде листов на машинах, известных как ламинаторы, которые по сути являются двойными конвейерами, между которыми пена поднимается до контролируемой толщины. Лицо листовые изделия, полученные на ламинаторах, широко используются в строительстве, например, для кровли или утепленных фасадов.
Гибкие покрытия обычно изготавливаются из минерального волокна, стекловолокна, алюминиевой фольги или композитной пленки. В зависимости от типа облицовки панели PIR можно выделить плиты из пенопласта PIR с гибкой или жесткой облицовкой. Выбор облицовки обычно зависит от конструкции стены, на которой будет устанавливаться PIR-утеплитель. Например, PIR, облицованный тонкой алюминиевой фольгой, обычно используется в качестве внешней или внутренней непрерывной теплоизоляции для каменных или бетонных стеновых систем, а также в строительстве деревянных каркасов жилых и коммерческих зданий.
PIR с пластиковой облицовкой обычно используется при производстве сборных бетонных сэндвич-панелей и при возведении монолитных бетонных стен. Такие же применения существуют для PIR, облицованного композитной бумажной фольгой. Различные типы облицовки показаны на рисунке.
Типы облицовки из полиизоцианурата (PIR): (а) алюминиевая фольга; (б) композитная бумажная фольга; (в) многослойная алюминизированная облицовка; (г) битумная облицовка .
Для соответствия предполагаемому применению теплоизоляционных плит PIR выбираются различные облицовки. Облицовка защищает пенопласт от разрушения ультрафиолетовым излучением (УФ). Облицовочные материалы выполняют множество функций при производстве и использовании изоляции PIR. Они используются для удержания пенопласта в процессе производства, обеспечивая устойчивость готовой теплоизоляционной плиты. Облицовка также может выполнять несколько функций на этапе эксплуатации продукта, в частности, вносить вклад в прочность и стабильность размеров. Различные облицовки могут создавать пароизоляцию, влагозащиту, отражающую поверхность или защиту от механических повреждений.
Для соответствия предполагаемому применению теплоизоляционных плит PIR выбираются различные облицовки. Облицовка защищает пенопласт от разрушения ультрафиолетовым излучением (УФ). Облицовочные материалы выполняют множество функций при производстве и использовании изоляции PIR. Они используются для удержания пенопласта в процессе производства, обеспечивая устойчивость готовой теплоизоляционной плиты. Облицовка также может выполнять несколько функций на этапе эксплуатации продукта, в частности, вносить вклад в прочность и стабильность размеров. Различные облицовки могут создавать пароизоляцию, влагозащиту, отражающую поверхность или защиту от механических повреждений.
Фольга и пластмассовые покрытия на жестких пенопластовых панелях PIR используются для стабилизации R-ценности продукта, замедления дрейфа теплопроводности и поддержания длительного термического сопротивления изоляции. Когда производится PIR, создается много маленьких закрытых ячеек. Это означает, что вспенивающий агент, испаряющийся во время реакции вспенивания, заполняет эти маленькие ячейки. Чтобы достичь газового равновесия, воздух стремится мигрировать в клетки, а вспенивающий агент мигрирует из клеток. В результате состав газа в ячейках изменяется, а теплопроводность PIR-теплоизоляции со временем увеличивается.
Таким образом, чтобы сохранить первоначальные термические свойства пенополиизоцианурата, необходимо свести к минимуму повреждение этих облицовок во время установки теплоизоляции здания.
Таким образом, чтобы сохранить первоначальные термические свойства пенополиизоцианурата, необходимо свести к минимуму повреждение этих облицовок во время установки теплоизоляции здания.
Однако в углах здания, где эти изделия соединяются вместе, облицовка может быть расположена в направлении движения теплового потока и может увеличить теплопередачу через линейный тепловой мост, сформированный в углу здания. Тепловые мосты — это части оболочки здания, где в остальном однородная теплопередача значительно изменяется, что приводит к многомерному тепловому потоку.
Было проведено много исследований по снижению теплопроводности стеновых конструкций из-за влияния линейных и точечных тепловых мостов. В 2017 году исследовали природу эффектов теплового моста в вентилируемых фасадах, доказав, что правильный дизайн может значительно способствовать достижению оптимального результата. Theodosiou в 2008 году представил исследование типичных конфигураций теплоизоляции стен, используемых в греческих зданиях, чтобы исследовать влияние тепловых мостов на потребление энергии. Zalewski et al. В 2010 году выполнили количественную оценку потерь тепла через стены промышленных легких конструкций из металлического каркаса, где между металлическими фермами был установлен изоляционный материал, с пароизоляцией, внутренним и внешним покрытиями. Это исследование показало, что потери тепла вместо стального каркаса были более чем в два раза выше, чем в других местах.
Для оценки влияния тепловых мостов на теплопередачу используются разные методы: численный расчет, стандартные формулы, измерения. Ларби (2004) представил регрессионные модели коэффициента теплопередачи для трех линейных мостов холода: стыка перекрытия и стены, стыка пола и стены и стыка крыши и стены. Для всех моделей относительные ошибки были менее 5%, что в сумме с ошибками, полученными в результате численных расчетов (около 5%), составило бы около 10%, что было меньше ошибок, обычно получаемых с использованием расчетных формул.
Было проведено много исследований по снижению теплопроводности стеновых конструкций из-за влияния линейных и точечных тепловых мостов. В 2017 году исследовали природу эффектов теплового моста в вентилируемых фасадах, доказав, что правильный дизайн может значительно способствовать достижению оптимального результата. Theodosiou в 2008 году представил исследование типичных конфигураций теплоизоляции стен, используемых в греческих зданиях, чтобы исследовать влияние тепловых мостов на потребление энергии. Zalewski et al. В 2010 году выполнили количественную оценку потерь тепла через стены промышленных легких конструкций из металлического каркаса, где между металлическими фермами был установлен изоляционный материал, с пароизоляцией, внутренним и внешним покрытиями. Это исследование показало, что потери тепла вместо стального каркаса были более чем в два раза выше, чем в других местах.
Для оценки влияния тепловых мостов на теплопередачу используются разные методы: численный расчет, стандартные формулы, измерения. Ларби (2004) представил регрессионные модели коэффициента теплопередачи для трех линейных мостов холода: стыка перекрытия и стены, стыка пола и стены и стыка крыши и стены. Для всех моделей относительные ошибки были менее 5%, что в сумме с ошибками, полученными в результате численных расчетов (около 5%), составило бы около 10%, что было меньше ошибок, обычно получаемых с использованием расчетных формул.
Важно минимизировать потери тепла в энергоэффективных зданиях на этапах проектирования и строительства, особенно в холодном климате, где большая часть потребности в отоплении помещений вызвана потерями при передаче через ограждающую конструкцию здания. Тепловые мосты играют важную роль в тепловых потерях ограждающей конструкции здания и должны быть минимизированы, особенно в преобладающих зимних условиях и в дневных регионах с высокой температурой охлаждения в Европе и во всем мире. В случае новых зданий явный расчет тепловых мостов используется в 35% стран Северной Европы, 100% в Центральной Европе и 50% в Южной Европе.
Обычно при расчете коэффициента теплопередачи перегородки и моделировании линейных (и точечных) тепловых мостов оцениваются стыки, проходящие через теплоизоляцию; однако влияние облицовки не оценивается. В некоторых случаях рекомендуется удалить облицовку с материалов в области соединения, скрепить изделия приклеиванием по углам, но на практике изделия из пенополиизоцианурата часто склеивают без удаления облицовки. Таким образом, это исследование проводится для оценки того, в какой степени облицовка может влиять на теплопередачу через перегородки, особенно если облицовка сделана из алюминиевой фольги и олова.
Исследования по изучению влияния теплоизоляционных покрытий из PIR на теплопотери не проводились, но очень похожие исследования были проведены с вакуумными изоляционными панелями (VIP). Эти исследования также проанализировали влияние очень тонких покрытий с высокой теплопроводностью (обычно алюминиевой фольги) на теплопотери и образование линейных мостиков холода вокруг стыков между двумя соединенными пластинами.
Фрагмент уголка стены: 1 — штукатурка, 2 — блоки из пенобетона, 3 — пенополиуретан, 4 — утеплитель PIR, 5 — облицовка PIR (все размеры указаны в миллиметрах).
Значение теплопередачи (U-value) стены было выбрано в соответствии с рекомендациями Европейской ассоциации производителей изоляционных материалов (EURIMA) и требованиями к зданиям с почти нулевым потреблением энергии (NZEB) для зданий, построенных в северном климате. Коэффициент теплопроводности 0,15 Вт / (м2 · К) попадает в диапазон значений теплопроводности стен в странах Е С Северного региона, где они варьируются от 0,12 Вт / (м2 · К) до 0,17 Вт / (м2 · К). К). Коэффициент теплопроводности стен (U = 0,15 Вт / (м2 · К)) для этого исследования был рассчитан в соответствии с EN ISO 6946: 2017.
Конструкция состояла из внутренней штукатурки толщиной 10 мм, кирпичной кладки из пенобетонных блоков толщиной 200 мм, слоя клея из полиуретана толщиной 10 мм и изоляционного слоя PIR толщиной 100 мм, а также вентилируемого воздушного зазора и внешняя облицовка. Для сохранения заявленной теплопроводности были выбраны разные диффузионно-стойкие покрытия PIR-изоляции.
Значение теплопередачи (U-value) стены было выбрано в соответствии с рекомендациями Европейской ассоциации производителей изоляционных материалов (EURIMA) и требованиями к зданиям с почти нулевым потреблением энергии (NZEB) для зданий, построенных в северном климате. Коэффициент теплопроводности 0,15 Вт / (м2 · К) попадает в диапазон значений теплопроводности стен в странах Е С Северного региона, где они варьируются от 0,12 Вт / (м2 · К) до 0,17 Вт / (м2 · К). К). Коэффициент теплопроводности стен (U = 0,15 Вт / (м2 · К)) для этого исследования был рассчитан в соответствии с EN ISO 6946: 2017.
Конструкция состояла из внутренней штукатурки толщиной 10 мм, кирпичной кладки из пенобетонных блоков толщиной 200 мм, слоя клея из полиуретана толщиной 10 мм и изоляционного слоя PIR толщиной 100 мм, а также вентилируемого воздушного зазора и внешняя облицовка. Для сохранения заявленной теплопроводности были выбраны разные диффузионно-стойкие покрытия PIR-изоляции.
В этих фрагментах стен использовалась теплоизоляция из PIR с четырьмя различными покрытиями: многослойная алюминиевая облицовка, алюминиевая фольга, композитная бумажная облицовка и пластиковая облицовка, а также необработанный клей PIR и PU на стыке панелей PIR.
Влияние шпилек и креплений не оценивалось для смоделированного фрагмента стены, потому что это сравнительное исследование, поэтому результаты не сильно зависят от оценки шпилек и креплений, так как влияние этих элементов будет одинаковым во всех случаях. учился. Полученные результаты не могут быть непосредственно применены для определения коэффициентов теплопередачи линейных тепловых мостов на одинаковых углах стен, так как будут разные крепежи, с разными размерами и количеством в каждом случае.
Образцы для экспериментальных измерений были изготовлены из двух панелей PIR толщиной 100 мм, облицованных оловянной алюминиевой фольгой и многослойной алюминизированной облицовкой. Для первоначального измерения R-значения использовались панели PIR (размеры 600×600 мм) с облицовкой в том виде, в каком они были изготовлены, а затем полоса шириной 100×100 мм (равной толщине образца) с облицовкой вырезалась из центра листа. образец и повернули на 90 градусов, чтобы обнажить облицовку до середины образца. Таким образом, в новом образце появилась облицовка по направлению теплового потока, образующая линейный тепловой мост.
- низкая группа горючести
- влагостойкость и не гигроскопичность
- высокая теплосберегающая способность (низкий коэффициент теплопроводности)
- высокая прочность на сжатие
- срок службы 50 лет
- неизменные размеры и характеристики во время эксплуатации
- высокое сопротивление пешеходной нагрузке
- повышенная химическая стойкость
Кроме того, полиизоцианурат отличается повышенной огнестойкостью (группа горючести Г1, Г2), не поддерживает горение и самостоятельно затухает без источника пламени.
Теплопроводность / λ (лямбда) Вт / м. К = 0,023−0,026 (18)
Тепловое сопротивление при 100 мм Kм 2 / Вт = 4,50
Удельная теплоемкость Дж / (кг. К) = n / a
Плотность кг / м3 = 30−40
Паропроницаемость: Нет
Состав
Получают его с помощью перемешивания двух жидких материалов:
Вещество взбивают, когда оно застывает, то в 90% застывшего результата оказывается газ. Так пена приобретает возможность использоваться для теплоизоляции. Она перестает пропускать холод и жару. Финальный продукт отличается структурно, область использования тоже разная. Это зависит от пропорциональности использованных жидкостей и добавок.
Так создается поролон — эластичный и мягкий наполнитель. Обычно он используется в качестве внутренней части для мебели: диванов, кресел и других мягких изделий. Марка зависит от двух показателей — насколько плотный и жесткий поролон.
Тепловое сопротивление при 100 мм Kм 2 / Вт = 4,50
Удельная теплоемкость Дж / (кг. К) = n / a
Плотность кг / м3 = 30−40
Паропроницаемость: Нет
Состав
Получают его с помощью перемешивания двух жидких материалов:
- полиизоцианата;
- полиола.
Вещество взбивают, когда оно застывает, то в 90% застывшего результата оказывается газ. Так пена приобретает возможность использоваться для теплоизоляции. Она перестает пропускать холод и жару. Финальный продукт отличается структурно, область использования тоже разная. Это зависит от пропорциональности использованных жидкостей и добавок.
Так создается поролон — эластичный и мягкий наполнитель. Обычно он используется в качестве внутренней части для мебели: диванов, кресел и других мягких изделий. Марка зависит от двух показателей — насколько плотный и жесткий поролон.
Таблица плотности и жёсткости
Наличие антипиреновой примеси превращает ППУ в жесткий пенополиуретан. У него повышенная плотность — от 30 до 85 кг/см3. Когда он готов, теряет эластичность. Но у него много других полезных свойств:
Для строительных целей готовят ППУ из пары компонентов:
Такие элементы влияют на скорость реакции, насколько сильно вспенится, какая будет плотность и горючесть в итоге.
ГОСТ 307 302–2006 подтверждает, что вспененный полиуретан имеет Г3 класс — что это такое: он считается трудносгораемым, самозатухающим и трудновоспламеняемым.
- используют для снижения уровня шума и теплоизоляции;
- для изоляции от влаги фундамента, если она выше 70 кг/см3.
Для строительных целей готовят ППУ из пары компонентов:
- Изоцианат — основа химического процесса, неизменная составляющая.
- Полиол — различаются в зависимости от целей.
Такие элементы влияют на скорость реакции, насколько сильно вспенится, какая будет плотность и горючесть в итоге.
ГОСТ 307 302–2006 подтверждает, что вспененный полиуретан имеет Г3 класс — что это такое: он считается трудносгораемым, самозатухающим и трудновоспламеняемым.
Преимущества и недостатки полиуретана
Области применения
- внешняя изоляция из крыши и потолка
- Между стропильным утеплителем
- внутренняя изоляция потолка и пола плиты
- Внешняя изоляция
Теплоизоляция под плитой перекрытия (от земли)
Пенополистирол (EPS)
Для изготовления теплоизоляционных пластмасс применяют гермопластичные и термореактивные полимеры (смолы), газообразующие (вспенивающие) вещества, отвердители, а также добавки, улучшающие свойства материалов (например, пластификаторы, придающие материалам пластичность; катализаторы, ускоряющие химические процессы образования пластмасс).
Термопластичные полимеры обладают свойством размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении. К таким полимерам относятся полистирольные, поливинилхлоридные и др.
Термореактивные полимеры, однажды затвердев (заполимеризовавшись), не способны снова размягчаться при повышении температуры. К ним относятся фенолоформальдегидные, карбамидные, полиуретановые полимеры и др.
Пенополистиролы применяют для изоляции промышленного оборудования и трубопроводов с температурой изолируемой поверхности от -180 до +70 °С, а также строительных ограждающих конструкций.
Термопластичные полимеры обладают свойством размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении. К таким полимерам относятся полистирольные, поливинилхлоридные и др.
Термореактивные полимеры, однажды затвердев (заполимеризовавшись), не способны снова размягчаться при повышении температуры. К ним относятся фенолоформальдегидные, карбамидные, полиуретановые полимеры и др.
Пенополистиролы применяют для изоляции промышленного оборудования и трубопроводов с температурой изолируемой поверхности от -180 до +70 °С, а также строительных ограждающих конструкций.
Изделия из пенополистирола транспортируют в деревянных ящиках или обрешетках, обеспечивающих их сохранность от механических повреждений. Изделия хранят раздельно по маркам и размерам в закрытых проветриваемых складах или под навесами с соблюдением соответствующих мер противопожарной безопасности.
В последние годы все большее распространение получают так называемые экструдированные пенополистиролы. Такие отечественные материалы получили фирменное название экспол, пеноплене, экстрапен.
В последние годы все большее распространение получают так называемые экструдированные пенополистиролы. Такие отечественные материалы получили фирменное название экспол, пеноплене, экстрапен.
Экструдированные пенополистиролы имеют закрытую пористую структуру с размером пор 0,1—0,2 мм и практически не имеют пустот, способных поглощать влагу. Материал, в связи с этим мало гигроскопичен, у него низкая теплопроводность и высокая прочность при сжатии. Эти материалы обладают высокой прочностью, хорошо воспринимают динамические нагрузки. Во влажной среде теплотехнические и физические свойства этих материалов изменяются незначительно, поэтому их можно применять в экстремальных термовлажностных условиях.
Теплопроводность / λ (лямбда) Вт / м. К = 0,034−0,038 (18)
Тепловое сопротивление при 100 мм Kм 2 / Вт = 3,52
Удельная теплоемкость Дж / (кг. К) = 1300
Плотность кг / м 3 = 15−30
Паропроницаемость: Нет
Тепловое сопротивление при 100 мм Kм 2 / Вт = 3,52
Удельная теплоемкость Дж / (кг. К) = 1300
Плотность кг / м 3 = 15−30
Паропроницаемость: Нет
Основные виды
- беспрессовый (изготавливают путем высушивания гранул полистирола, при температуре 80 °C доводят до пенообразного состояния, эти два процесса повторяют снова, затем этим всем наполняют форму, там она при остывании становится сбитей; он получается более хрупким, но при производстве используется меньше в два раза изопентана, что делает конечный продукт дешевле);
- экструдированный (его называют экструдер, из-за того используют аналогичное оборудование при производстве, рассмотрим его дальше в статье);
- экструзионный (сфера применения это упаковка в пищевой промышленности);
- прессовый (становится более прочным);
- автоклавный.
Состав
Полистирол — полимер винилбензола (стирола), который доставляется в виде прозрачных гранул;
Газ — наиболее распространённый — обычный атмосферный воздух, который подаётся в расплавленную массу полистирола.
При вакуумном способе получения, газа в продукте вообще не будет. Вместо первого компонента, в зависимости от необходимости, могут использоваться другие полимеры.
Например:
Полистирол — полимер винилбензола (стирола), который доставляется в виде прозрачных гранул;
Газ — наиболее распространённый — обычный атмосферный воздух, который подаётся в расплавленную массу полистирола.
При вакуумном способе получения, газа в продукте вообще не будет. Вместо первого компонента, в зависимости от необходимости, могут использоваться другие полимеры.
Например:
- Полимонохлорстирол;
- Полидихлорстирол;
- Сополимеры стирола с прочими одномерными (например, акрилонитрилом).
Преимущества и недостатки пенополистирола
Области применения
- Чаще всего изоляционные панели из пенополистирола используются для утепления фасадов в составе теплоизоляционной композитной системы (ETICS).
- Их также можно использовать для кровли, звукоизоляции и теплоизоляции перекрытий под плавающими стяжками.
- XPS используется, в частности, в качестве изоляции при контакте с землей и в качестве теплоизоляции поверхностей, подверженных давлению.
Читать далее: Какой утеплитель лучше и эффективнее? Часть вторая