Что такое теплоизоляция: Теплоизоляция – это… Что такое Теплоизоляция?

Содержание

Теплоизоляция – это… Что такое Теплоизоляция?

Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассе

Теплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.

Основные типы теплоизоляции

Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам, соответствующим разным способам теплопередачи:

  • отражающая, которая предотвращает потери за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения
  • предотвращающая потери за счёт теплопроводности, водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания передачи тепла через сам материал и воздух или газ, находящийся в нем)

На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):

  1. Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например, пенополистирол).
    Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м3. Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т. п.). Также в качестве органических изолирующих материалов используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты, ДВП, и древесностружечные плиты, ДСП), сельскохозяйственные отходы (соломит, камышит и др.), торф (торфоплиты) и т. д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены разложению и используются в строительстве реже. 
  2. Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др.
    Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м3. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
  3. Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м3, изготовленного на цементе марки М500Д0, песка 5-ой фракции, пенообразователя Foamin C и воды в сравнении с ППУ изоляцией, указаны в таблице №1:

Теплопотери теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п. м.

Диаметр, мм Пенополиуретан Пенобетон
57 27,7 23,5
89 35,9 28,5
108 41,5 30,7
159 46,9 44,9
219 59,9 46,9

Основные виды применяемой теплоизоляции:

Применение теплоизоляции

Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную температуру, например:

Теплоизоляция стен

Теплоизоляция наружных стен выполняется в основном тремя способами:

  1. Навесной вентилируемый фасад с применением теплоизоляции (каменная или стеклянная вата)
  2. Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу (пенополистирол или минеральная вата)
  3. Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).

С точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т. д.).

Для теплоизоляции стен традиционно применяют следующие виды теплоизоляционных материалов: пенополистирол, Минеральная вата или Стекловата (стекловолокно). Также применяются утеплители из полиэфирного волокна с пониженной горючестью, среднее значение коэффициента теплопроводности которого составляет приблизительно 0,02 Вт/(м•K).

Утепление деревянного дома имеет несколько значительных особенностей, а именно теплоизоляция стыков несущих элементов (брус, сруб и т.  д.). Традиционно для этой цели использовались такие естественные материалы как пакля и мох. В современном мире им на смену пришел столь же натуральный и экологичный, но более практичный утеплитель деревянного дома — им стал лен или джут.

Материалы для изготовления теплоизоляции

Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент теплопроводности, — теплоизоляторы. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться утеплителями. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой пористостью.

См. также

Теплопроводность

Примечания

Ссылки

  • Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.

Теплоизоляция – это… Что такое Теплоизоляция?

Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассе

Теплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.

Основные типы теплоизоляции

Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам, соответствующим разным способам теплопередачи:

  • отражающая, которая предотвращает потери за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения
  • предотвращающая потери за счёт теплопроводности, водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания передачи тепла через сам материал и воздух или газ, находящийся в нем)

На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):

  1. Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например, пенополистирол). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м3. Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т.
     п.). Также в качестве органических изолирующих материалов используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты, ДВП, и древесностружечные плиты, ДСП), сельскохозяйственные отходы (соломит, камышит и др.), торф (торфоплиты) и т. д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены разложению и используются в строительстве реже. 
  2. Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м
    3
    . Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
  3. Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м3, изготовленного на цементе марки М500Д0, песка 5-ой фракции, пенообразователя Foamin C и воды в сравнении с ППУ изоляцией, указаны в таблице №1:

Теплопотери теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п.м.

Диаметр, мм Пенополиуретан Пенобетон
57 27,7 23,5
89 35,9 28,5
108 41,5 30,7
159 46,9 44,9
219 59,9 46,9

Основные виды применяемой теплоизоляции:

Применение теплоизоляции

Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную температуру, например:

Теплоизоляция стен

Теплоизоляция наружных стен выполняется в основном тремя способами:

  1. Навесной вентилируемый фасад с применением теплоизоляции (каменная или стеклянная вата)
  2. Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу (пенополистирол или минеральная вата)
  3. Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).

С точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т. д.).

Для теплоизоляции стен традиционно применяют следующие виды теплоизоляционных материалов: пенополистирол, Минеральная вата или Стекловата (стекловолокно). Также применяются утеплители из полиэфирного волокна с пониженной горючестью, среднее значение коэффициента теплопроводности которого составляет приблизительно 0,02 Вт/(м•K).

Утепление деревянного дома имеет несколько значительных особенностей, а именно теплоизоляция стыков несущих элементов (брус, сруб и т.  д.). Традиционно для этой цели использовались такие естественные материалы как пакля и мох. В современном мире им на смену пришел столь же натуральный и экологичный, но более практичный утеплитель деревянного дома — им стал лен или джут.

Материалы для изготовления теплоизоляции

Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент теплопроводности, — теплоизоляторы. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться утеплителями. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой пористостью.

См. также

Теплопроводность

Примечания

Ссылки

  • Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.

теплоизоляция – это… Что такое теплоизоляция?

теплоизоляция
теплоизоля́ция

защита помещений, изделий, устройств и т. п. от нежелательного теплообмена с окружающей средой; совокупность средств, препятствующих такому теплообмену.

Для теплоизоляции помещений основным требованием является снижение потерь тепла в холодные периоды года и обеспечение относительного постоянства температуры в помещении при колебаниях температуры наружного воздуха. При индустриальном строительстве работы по теплоизоляции зданий выполняются в процессе изготовления строительных конструкций и изделий (напр., однослойных панелей и блоков из материалов с низкой теплопроводностью или многослойных панелей с прослойками из теплоизоляционных материалов). При обычных методах строительства из традиционных материалов (кирпич, дерево, бетон) уменьшение теплообмена достигается либо за счёт утолщения стен и перекрытий (в т. ч. сооружения двойных полов и оштукатуривания стен), либо за счёт заполнения пустот в стенах и перекрытиях теплоизоляционным материалом (шлак, керамзит, пенопласт, минеральная или стекловата и др.), дополнительной отделки (облицовки) стен и потолка (напр. , вагонкой, фанерой, древесно-волокнистыми плитами), утепления окон (за счёт двойного и тройного остекления) и дверей (обивка утеплителем) и заделки щелей, отверстий, трещин.

Теплоизоляцию изделий (приборов, машин, трубопроводов и пр.) обеспечивают с помощью покрытий из теплоизоляционных материалов либо помещая их в среду с низким коэффициентом теплопроводности (напр., в вакуум) или со стабилизируемой температурой (напр., в термостат).

Теплоизоляционные материалы (утеплители) бывают органические и неорганические. К неорганическим относятся минеральная вата и изделия из неё (плиты, маты и т. п.), лёгкие и ячеистые бетоны, пеностекло, стекловолокно, изделия из вспученного перлита и др. Органические теплоизоляционные материалы – древесина, древесно-волокнистые плиты, камышит, соломит, войлок, пакля, пористые пластмассы и др. Для теплоизоляции имеет большое значение влажность утеплителя. Повышенная влажность приводит зачастую не только к полной потере утеплителем своих теплозащитных свойств, но и заметно влияет на долговечность утепляемых конструкций. Напр., повышенная влажность утеплителя деревянных конструкций способствует образованию на них грибков – разрушителей древесины, а в металлических конструкциях развивается коррозия. Поэтому при теплоизоляции строительных конструкций стремятся исключить влагообмен между конструкцией и утеплителем.

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.

.

Синонимы:
  • тепловыделяющий элемент
  • теплоноситель{ ядерного реактора}

Смотреть что такое “теплоизоляция” в других словарях:

  • теплоизоляция — теплоизоляция …   Орфографический словарь-справочник

  • ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ — (тепловая изоляция) защита зданий, тепловых промышленных установок, холодильных камер, трубопроводов и др. от нежелательного теплового обмена с окружающей средой. Теплоизоляция обеспечивается специальными ограждениями из теплоизоляционных… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Теплоизоляция — – общий термин, применяемый для описания процесса уменьшения теплопереноса через систему или для описания изделия, элементов системы, которые выполняют эту функцию. [ГОСТ Р 52953 2008] Теплоизоляция – защита бетона в процессе прогрева от… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • теплоизоляция — сущ., кол во синонимов: 2 • термоизоляция (2) • фольгоизолон (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • Теплоизоляция — (thermoinsulation): ограничение теплового потока между объектом и средой… Источник: Распоряжение Росавтодора от 16.07.2010 N 469 р Об издании и применении ОДМ 218.5.005 2010 Классификация, термины, определения геосинтетических материалов… …   Официальная терминология

  • теплоизоляция — Материал, содержащий в своей структуре воздушные или газовые карманы, пустоты, и его теплоотражающие поверхности, которые при соблюдении условий применения задерживают передачу тепла. [ГОСТ Р МЭК 60050 426 2006] Тематики взрывозащита EN thermal… …   Справочник технического переводчика

  • Теплоизоляция — Государственный трест по теплоизоляционным работам …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • теплоизоляция — 3.35 теплоизоляция (thermal insulation): Материал, содержащий в своей структуре воздушные или газовые карманы, пустоты и его теплоотражающие поверхности, которые при соблюдении условий применения задерживает передачу тепла. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Теплоизоляция — …   Википедия

  • ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ — Метод изоляции или отделения одного теплопроводящего тела от другого с помощью не проводящего тепло материала с целью уменьшения или предотвращения передачи тепла; также теплоизолирующий материал или конструкция. Теплота форма энергии, которая… …   Энциклопедия Кольера

  • теплоизоляция — и; ж. Защита различных сооружений, устройств от нежелательного теплового обмена с окружающей средой; термоизоляция. Достаточная т. Т. помещения. Т. мартеновских печей. Т. трубопровода. ◁ Теплоизоляционный, ая, ое. Т ые свойства кирпича. Т ые… …   Энциклопедический словарь


Что такое теплоизоляция и где она применяется?

Теплоизоляция, теплоизоляцияоные материалы, применение теплоизоляции, сравнительные характеристики изоляции, купить теплоизоляцию.

Теплоизоляция – процесс снижения передачи тепла от одного предмета другому при использовании различных теплоизоляционных материалов.

В практической деятельности различают три типа теплоизоляционных материалов:

– Органические – вид материалов, получаемый в процессе переработки отходов древесины, торфа, сельскохозяйственных отходов. Такие материалы отличаются низкой стоимостью производства, а также относительно невысокими тепло-, вибро- и звукоизоляционными свойствами. Органические материалы, как правило, подвержены горению и отличаются низкой водо и биостойкостью. Таких недостатков лишены теплоизоляционные материалы нового поколения – газонаполненные пластмассы (вспененный полиэтилен (пенополиэтилен), пенополистирол, пенопласт и др.). При относительно небольшой удельной плотности от 10 до 80 кг/м3 эти материалы имеют отличные показатели по теплопроводности (коэффициент теплопередачи вспенненного полиэтилена не превышает 0,04 Вт/(м.К). Для сравнения теплоизоляционных свойств различных материалов предлагаем посмотреть следующую таблицу:

Материал Теплопроводность, Вт/(м ·К)
Серебро 430
Медь 382—390
Золото 320
Алюминий 202—236
Стекло 1
Вода 0,6
Кирпич строительный 0,2—0,7
Пенобетон 0,14—0,3
Газобетон 0,1—0,3
Дерево 0,15
Свежий снег 0,10—0,15
Шерсть 0,05
Минеральная вата 0,045
Пенополистирол 0,041
Пенополиэтилен 0,04
Пеноизол 0,035
Воздух (сухой) 0,024—0,031
Аргон 0,0177
Ксенон 0,0057
Вакуум (абсолютный) 0 (строго)

Органические материалы обладают низкой огнестойкостью, низкой гигроскопичностью и ценой.

– Неорганические – изделия из минеральной ваты, каменной ваты (маты, цилиндры, минеральные плиты), ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон), пеностекло и др. изделия из минеральной, каменной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Удельная плотность таких изделий составляет от 30 до 300 кг/м3. Особенностями таких материалов является высокая гигроскопичность, низкая прочность, при наличии в составе антипиренов – высокая огнестойкость (до 300-400 °C).

– Смешанные – монтажные изоляционные материалы, как правило, на основе асбеста (асбестокартон, асбестобумага, войлок).

Применение теплоизоляции.

Основное назначение теплоизоляционных материалов есть сохранение и удержание в период длительного времени, внутри помещения, емкости, трубы заданных параметров микроклимата (температауры).

Применение изоляционных материалов.

В строительстве применяют для утепления зданий как снаружи (фасад) здания, так и внутри помещения, для изоляции кровли, стен, полов, потолков, труб (трубопроводов) емкостей, лоджий и др.

В производстве для пошива обуви и сумок.

В автомобилестроении для снижения уровня вибрации и звукоизоляции салона…

В таблице приведены основные теплоизоляционные материалы, применяемые в строительстве, их свойства и сравнительные характеристики:

Применение в

строительстве

Минеральная вата Вспененный полиэтилен Пенопласт Экструдированный полистирол Синтетический каучук
Утепление фасадов зданий ++ ++ +++ – –
Утепление мансард и подкровельного пространства ++ ++ +
Теплоизоляция стен внутри помещения ++ + + +
Теплоизоляция полов внутри помещения + ++ ++ ++
Теплоизоляция трубопроводов внутри помещения + ++ – – + ++++
Теплоизоляция открытых трубопроводов + + – – ++ ++++
Изоляция дымоходов ++ – – ++
Звукоизоляция, виброизоляция труб ++ – – ++++
Итого: 9 (+) 11 (+) 3 (+) 10 (+) 17 (+)
Сравнительная стоимость изоляции дорого дешево дешево дорого очень дорого

Получить дополнительную информацию по приобретению и использованию теплоизоляционных материалов на основе вспененного полиэтилена Вы можете, позвонив по телефонам указанным в разделе Контакты.

Теплоизоляционные материалы: виды и свойства

Среди разнообразия материалов для утепления жилища выбрать нужный вариант бывает совсем непросто. Каждый из них зачастую разделяется несколько видов с присущими ему уникальными характеристиками. Сравнительный анализ может занять продолжительное время, поэтому представление об общих свойствах того или иного утеплителя поможет если не окончательно определиться с выбором, то хотя бы подскажет, в каком направлении следует двигаться. В статье речь пойдет о строительных теплоизоляционных материалах.

Содержание:

  1. Теплоизоляционные материалы виды и свойства

 

Теплоизоляционные материалы виды и свойства

Пенопласт

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

Итак, среди его положительных характеристик особо выделяется:

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

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

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

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

 

 

Г 3

1

 

 

Г 3

1

 

 

Г 3

4

 

 

Г 3

При условии отсутствия прямого контакта с открытым пламенем

Нормально горючие

Коэффициент паропроницаемости (мг) 0,05 0,05 0,05 0,05  

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

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

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

Поэтому сильными сторонами пенопласта по праву считаются:

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

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

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

Плиты пеноплекс

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

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

Основные свойства теплоизоляционного материала:

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

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

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

Теплоизоляционный материал стекловата

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

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

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

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

Шлаковата

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

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

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

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

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

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

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

Характеристики теплоизоляционных материалов

Эковата

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

Эковата не лишена недостатков.

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

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

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

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

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

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

Пенополиуретан (ППУ)

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

Пенополиуретан обладает следующими характеристиками:

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

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

Виды теплоизоляционных материалов

Рефлекторные теплоизоляционные материалы

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

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

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

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

Теплоизоляционные материалы: виды,описание,фото,свойства | Строительные материалы

Чтобы защитить жилье от теплопотерь и повышенной влажности, его покрывают различными типами утеплителей. Выбрать лучший из них очень сложно, ведь у каждого изделия собственные уникальные свойства и область применения. Теплоизоляционные материалы, которые применяются в современном строительстве, с одной стороны экологичны, с другой – удобны в монтаже. Изучив основные виды утеплителей, можно выбрать лучший теплоизоляционный материал, отвечающий именно вашим потребностям.

Основные виды утеплителей

Современные теплоизоляционные материалы для применения в строительстве и ремонте делятся на множество разновидностей: промышленные и бытовые, природные и искусственные, гибкие и жесткие теплоизоляционные материалы и т.д.

К примеру, по форме современная теплоизоляция разделяется на такие образцы, как:

  • рулоны;
  • листовой;
  • единичный;
  • сыпучий.

По структуре отличают следующие типы термоизоляции со своей уникальной особенностью:

  • волокнистые;
  • ячеистые;
  • зернистые.

По виду сырья выделяют такие изделия различного класса качества:

  1. Органические, природные или натуральные утеплители — это пробковая кора, целлюлозная вата, пенополистирол, древесное волокно, пенопласт, бумажные гранулы, торф. Эти виды строительных теплоизоляционных материалов применяются исключительно внутри помещения, чтобы минимизировать высокую влажность. Однако природные строительные термоизоляторы не огнеупорны.
  2. Неорганические теплоизоляционные материалы — горные породы, стекловолокно, пеностекло, минераловатные утеплители, вспененный каучук, ячеистые бетоны, каменная вата, базальтовое волокно. Хороший изолятор тепла из данной категории отличается высокой степенью паропроницаемости и огнестойкости. Особенно эффективно утепление изделием с гидрофобизирующими добавками.
  3. Смешанные — перлит, асбест, вермикулит и другие утеплители из вспененных горных пород. Отличаются наилучшим качеством и, разумеется, повышенной стоимостью. Это самые дорогие марки лучших теплоизоляционных материалов. Поэтому таким утеплителем покрывают помещения намного реже, чем более экономными материалами.

Если нужно сделать термическую изоляцию трубопровода в стене, то для этого применяются  специальные «рукава» повышенной плотности.

Определение лучшего изделия зависит не только от цены. Их выбирают по качественным характеристикам, эргономичным свойствам и экологичности.

Какие задачи решает теплоизоляционный материал

Теплоизоляция является одним из приоритетных направлений при строительстве, поскольку ее применение позволяет многократно повысить эксплуатационные характеристики зданий. Постройка с достаточным количеством утеплителя гораздо меньше промерзает зимой, что снижает затраты на его отопление. Также она менее склонна к перегреву летом, сохраняя внутри комфортную температуру, что экономит ресурс кондиционерного оборудования.

Наличие теплоизоляции дает возможность избежать резких скачков температуры в помещении. Это очень важно, если внутри помещений применяется чувствительный к этому параметру отделочный материал, к примеру, древесина или отдельные виды пластика, в том числе и ПВХ используемый для производства натяжных потолков. Отсутствие существенных колебаний температуры дает возможность убрать благоприятные условия для образования конденсата. Именно применение теплоизоляции исключает появление сырости и развития плесени. Конечно при условии, что влага не образовывается внутри помещения слишком интенсивно от других факторов или накапливается в результате отсутствия гидроизоляции между фундаментом и фасадными стенами.

Сырость на стенах приводит к отслаиванию отделочных материалов. Как следствие наблюдается срывание обоев, а также тяжелой керамической плитки. Переизбыток влаги от отсутствия достаточной теплоизоляции также приводит к расширению изделий из дерева. Как следствие наблюдается коробление напольного покрытия, деформация дверей, от чего они неплотно входят в дверную коробку, и так далее.

Стоит также отметить, что теплоизоляционные материалы помимо своего прямого предназначения обладают звукоизоляционными свойствами. Конечно, их эффективность не столь высока как у специализированных для этой цели покрытий, но вполне достаточная, чтобы уменьшить передачу громких звуков.

Применяемые теплоизоляционные материалы
Существует довольно широкий ассортимент предлагаемых на рынке материалов, которые могут применяться в качестве удачного утеплителя. Среди них оптимальный баланс между стоимостью и эффективностью имеют:
  • Минеральная вата.
  • Пенопласт.
  • Пенополистирол.
  • Пеноплекс.
  • Вспененный пенополиэтилен.
  • Пенополиуретан.

На какие параметры обращать внимание при выборе?

Выбор качественной теплоизоляции зависит от множества параметров. Берутся во внимание и способы монтажа, и стоимость, и другие важные характеристики, на которых стоит остановиться подробнее.

Выбирая самый лучший теплосберегающий материал, необходимо тщательно изучить его основные характеристики:

  1. Теплопроводность. Данный коэффициент равен количеству теплоты, которое за 1 ч пройдет сквозь 1 м изолятора площадью 1 м2, измеряется Вт. Показатель теплопроводности напрямую зависит от степени влажности поверхности, поскольку вода пропускает тепло лучше воздуха, то есть сырой материал со своими задачами не справится.
  2. Пористость. Это доля пор во всеобщем объеме теплоизолятора. Поры могут быть открытыми и закрытыми, крупными и мелкими. При выборе важна равномерность их распределения и вид.
  3. Водопоглощение. Этот параметр показывает количество воды, которое может впитать и удержать в порах теплоизолятор при прямом контакте с влажной средой. Для улучшения этой характеристики материал подвергают гидрофобизации.
  4. Плотность теплоизоляционных материалов. Данный показатель измеряется в кг/м3. Плотность показывает соотношение массы и объема изделия.
  5. Влажность. Показывает объем влаги в утеплителе. Сорбционная влажность указывает на равновесие гигроскопической влажности в условиях разных температурных показателей и относительной влажности воздуха.
  6. Паропроницаемость. Это свойство показывает количество водяного пара, проходящее за один час через 1 м2 утеплителя. Единица измерения пара – мг, а температура воздуха внутри и снаружи принимается за одинаковую.
  7. Устойчивость к био разложению. Теплоизолятор с высокой степенью биостойкости может противостоять воздействию насекомых, микроорганизмов, грибков и в условиях повышенной влажности.
  8. Прочность. Данный параметр свидетельствует о том, какое влияние на изделие окажет транспортировка, хранение, укладка и эксплуатация. Хороший показатель находится в пределах от 0,2 до 2,5 МПа.
  9. Огнеустойчивость. Здесь учитываются все параметры пожарной безопасности: воспламеняемость материала, его горючесть, дымообразующая способность, а также степень токсичности продуктов горения. Так, чем дольше утеплитель противостоит пламени, тем выше его параметр огнестойкости.
  10. Термоустойчивость. Способность материала сопротивляться воздействию температур. Показатель демонстрирует уровень температуры, после достижения которой у материала изменятся характеристики, структура, а также уменьшится его прочность.
  11. Удельная теплоемкость. Измеряется в кДж/(кг х °С) и тем самым демонстрирует количество теплоты, которое аккумулируется слоем теплоизоляции.
  12. Морозоустойчивость. Данный параметр показывает возможность материала переносить изменения температуры, замерзать и оттаивать без потери основных характеристик.

Во время выбора теплоизоляции нужно помнить о целом спектре факторов. Надо учитывать основные параметры утепляемого объекта, условия использования и так далее. Универсальных материалов не существует, так как среди представляемых рынком панелей, сыпучих смесей и жидкостей нужно выбрать наиболее подходящий для конкретного случая тип теплоизоляции.

Теплоизоляционные материалы виды и свойства

Керамзит — один из основных пористых заполнителей, использующихся в строительстве. Это прочный и легкий материал, имеющий плотность 250—800 кг/м. Керамзит выпускается в виде песка, гравия и щебня.

Керамзитовый гравий получают в результате обжига легкоплавких вспучивающихся глин при температуре около 1200°С. В результате образуются гранулы размером 5— 40 мм. Спекшаяся оболочка на поверхности гранулы придает ей прочность. В изломе гранула керамзита имеет структуру застывшей пены.

Керамзитовый песок имеет зерна до 5 мм, его получают при производстве керамзитового гравия в небольших количествах. Кроме того, его можно получить дроблением зерен гравия диаметром свыше 50 мм.

Шлаковая пемза — искусственный пористый заполнитель ячеистой структуры — получают из отходов металлургии — расплавленных доменных шлаков. При быстром охлаждении шлаков с помощью воздуха, воды или пара происходит их вспучивание. Образовавшиеся куски шлаковой пемзы дробят и рассеивают на щебень и песок.

Гранулированный шлак представляет собой мелкозернистый пористый материал в виде крупного песка с зернами размером 5—7 мм.

Вспученный перлит — сыпучий теплоизоляционный материал в виде мелких пористых зерен белого цвета, который получают при кратковременном обжиге гранул из вулканических водосодержащих стеклообразных пород. При температуре 950—1200°С из материала энергично испаряется вода, пар вспучивает и увеличивает частицы перлита в 10—20 раз. Вспученный перлит выпускается в виде зерен диаметром 5 мм или песка и применяется для производства легких бетонов, теплоизоляционных изделий и огнезащитных штукатурок. Для производства бетонов плотность вспученного перлита должна составлять 150—430 кг/м3, для теплоизоляционных засыпок — 50—100 кг/м3. Коэффициент теплопроводности равен 0,04—0,08 Вт/(мˑ°С).

Вспученный вермикулит — сыпучий теплоизоляционный материал в виде чешуйчатых частиц серебристого цвета, получаемый в результате измельчения и обжига водосодержащих слюд. При быстром нагреве вермикулит расщепляется на отдельные пластинки, частично соединенные друг с другом. В результате его объем увеличивается в 15—20 раз. Насыпная плотность вермикулита составляет 75—200 кг/м3.

Вспученный вермикулит используется для изготовления теплоизоляционных плит для утепления облегченных стеновых панелей и легких бетонов в качестве теплоизоляционной засыпки.

Топливные шлаки — пористые кусковые материалы, образующиеся в топке в качестве побочного продукта при сжигании антрацита, каменного и бурого угля и другого твердого топлива.

Аглопорит получают в результате спекания гранул из смеси глинистого сырья с углем. Спекание гранул происходит в результате сгорания угля. Одновременно с выгоранием угля масса вспучивается. Насыпная плотность аглопоритового щебня 300—1000 кг/м.

В настоящее время широкое распространение в строительстве получил керамзитобетон, из которого изготовляют однослойные и трехслойные панели.

Пенобетоны получают из смеси цементного теста с пеной (взбитой из канифольного мыла и животного клея или другого компонента), имеющей устойчивую структуру. После затвердения ячейки пены образуют бетон ячеистой структуры. Из пенобетона выпускают ряд изделий.

Газобетон получают из смеси портландцемента, кремнеземистого компонента и газообразователя (чаще всего алюминиевой пудры). Нередко в эту смесь добавляют воздушную известь или едкий натрий. Полученную смесь заливают в формы, для улучшения структуры подвергают вибрации и обрабатывают преимущественно в автоклавах. Изделия из газобетона формуют большого размера, а затем разрезают на элементы.

Гаэосиликат автоклавного твердения получают на основе известково-кремнеземистого вяжущего, с использованием местных материалов — воздушной извести, песка, золы, металлургических шлаков. В настоящее время дома, стены которых выполнены из газосиликата, получили широкое распространение в сельской местности.

Опилкобетон также используют для строительства домов. В его состав входит известково-цементное тесто, которое смешивают со смесью опилок с песком. Получаемый бетон состава — вяжущее: песок: опилки — (1:1,1:3,2) — (1:1,3:3,3) (по объему) является хорошим теплоизоляционным материалом.

Наиболее высокими теплоизоляционными характеристиками обладают теплоизоляционные пенопласты, применяемые для утепления стен, покрытий и других элементов жилых зданий. Они представляют собой пористые пластмассы, получаемые при вспенивании и термообработке полимеров. Под действием температуры происходит интенсивное выделение газов, вспучивающих полимер. В результате образуется материал с равномерно распределенными в нем порами. В ячеистых пластмассах поры занимают 90—98% объема материала, в то время как на стенки приходится 2—10%. Поэтому пенопласты очень легки. Кроме того, они не загнивают, достаточно гибки и эластичны. Недостаток теплоизоляционных полимеров — их ограниченная теплостойкость и горючесть.

Пенопласты подразделяются на жесткие и эластичные. В строительстве для изоляции ограждающих конструкций применяют жесткие. Пенопласты легко обрабатываются, им легко можно придать любую форму. Кроме того, их можно склеивать между собой и с другими материалами: алюминием, асбестоцементом, древесиной. Для склеивания применяют дифенольные каучуковые, модифицированные каучуковые и эпоксидные клеи.

Пористые пластмассы вырабатывают на основе полистирольных, поливинилхлоридных, полиуретановых, фенольных и карбамидных смол.

Полистирольный пенопласт(пенополистирол) является наиболее распространенным теплоизоляционным материалом, состоящим из спекшихся между собой сферических частиц вспененного полистирола.

Пенополистирол является твердой пеной с замкнутыми порами. Это жесткий материал, стойкий к действию воды, большинству кислот и щелочей. Существенный недостаток пенополистирола — его горючесть. При температуре 80°С он начинает тлеть, поэтому его рекомендуют устраивать в конструкциях, замкнутых со всех сторон огнестойкими материалами. Он используется в качестве утеплителя в слоистых панелях из железобетона, алюминия, асбестоцемента и пластика.

Пенополиуретан изготовляют жестким и эластичным. Полиуретановый поропласт выпускают в виде матов из пористого полиуретана с коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/(м°С) размером 2×1×(0,03—0,06) м, а также твердых и мягких плит плотностью 30—150 кг/м и теплопроводностью 0,022—0,03 Вт/(м’°С). Простота изготовления позволяет получать из этого материала плиты не только в заводских условиях, но и на стройплощадке. При специальных добавках пенополиуретан не поддерживает горения.

Мипора— пористый теплоизоляционный материал белого цвета, изготовляемый на основе мочевиноформаль-дегидного полимера. Мипору выпускают в виде блоков объемом не менее 0,005 м и коэффициентом теплопроводности 0,03 Вт/(м’°С) или плиток толщиной 10 и 20 мм. Мипора не является горючим материалом. При температуре 200°С она только обугливается, но не загорается. Однако она имеет малую прочность на сжатие и представляет собой гигроскопичный материал. Мипору применяют в виде легкого заполнителя каркасных конструкций или пустот, где нет требований к влагоустойчивости.

Пеноизол относится к новым высокоэффективным теплоизоляционным материалам и представляет собой застывшую пену с замкнутыми порами. В зависимости от введенных в него добавок он может быть жестким и эластичным. При использовании в качестве наполнителя тонко молотого керамзитового песка пеноизол становится трудно возгораемым теплоизоляционным материалом. До температуры 350°С он устойчив к воздействию огня, при температуре до 500°С не выделяет токсичных веществ, кроме углекислого газа. Пеноизол имеет хорошую адгезию к кирпичу, бетонным и металлическим поверхностям. Используется для утепления дачных домов, коттеджей, гаражей, ангаров, покрытий бассейнов.

Сотопласты выпускают в виде гофрированных листов бумаги, хлопчатобумажной или стеклянной ткани, пропитанной полимером и антипиреном. Сотопласты представляют собой регулярно повторяющиеся ячейки правильной геометрической формы (в виде пчелиных сот). Его используют в качестве утеплителя в трехслойных панелях из алюминия или асбестоцемента. При заполнении ячеек крошками из мипоры теплоизоляционные характеристики сотопласта повышаются. Применяют сотопласты в виде плит и блоков толщиной 350 мм.

Наиболее рациональными для строительства являются соты из крафт-бумаги, пропитанной фенолформальдегидной смолой с размерами сот 12 и 25 мм. Сотопласты, изготовленные из обычной бумаги и пропитанные мочевино-формальдегидной смолой, хрупки и ломки. При распиловке они сильно крошатся.

Алюминиевая фольга — один из эффективных утеплителей. В то же время она является хорошей воздухоизоляцией и пароизоляцией. В настоящее время промышленность цветной металлургии выпускает фольгу толщиной 0,005—0,2 мм. Алюминиевая фольга имеет блестящую серебристую поверхность с большой отражательной способностью. Большая часть потока лучистой теплоты, падающей на конструкцию, покрытую фольгой, отражается, благодаря этому уменьшаются теплопотери через ограждения и повышается их теплозащита.

Алюминиевая фольга для строительства выпускается в рулонах диаметром 8—43 см, толщиной полотна 0,005— 0,02 мм и шириной 10—460 мм.

Минеральная вата представляет собой теплоизоляционный материал, состоящий из тончайших стекловидных волокон, получаемых путем распыления жидких расплавов шихты из металлургических и топливных шлаков, горных пород типа доломитов, мергелей, базальтов. Длина волокон составляет 2—60 мм. Теплозащитные свойства минеральной ваты обусловлены воздушными порами, заключенными между волокнами. Воздушные поры составляют до 95% общего объема скелета минеральной ваты. Минеральная вата занимает ведущее положение среди неорганических теплоизоляционных материалов благодаря простоте производства, неограниченности сырьевых запасов, малой гигроскопичности и небольшой стоимости.

Недостаток минеральной ваты для тепловой изоляции состоит в том, что при хранении она уплотняется, комкуется, часть волокон ломается и превращается в пыль. Имеющая очень малую прочность, уложенная в конструкциях минеральная вата должна быть защищена от механических воздействий. Поэтому применение в строительстве находят изделия, выпущенные на ее основе, — маты, жесткие и полужесткие плиты.

Маты минераловатные прошивные применяются для теплоизоляции наружных ограждений, а также конструкций, температура которых не менее 400°С. Они имеют при плотности 100—200 кг/м коэффициент теплопроводности 0,052—0,062 Вт/(м’°С). Прошивные маты выпускаются длиной 2 м, шириной 0,9—1,3 м при толщине полотна 0,06 м. В строительстве используются прошивные маты на металлической сетке, на обкладке из стеклохолста, на крахмальном связующем с бумажной и тканевой обкладками.

Маты минераловатные на металлической сетке получают путем прошивки ковра из минеральной ваты на металлической сетке хлопчатобумажными нитками. Маты выпускаются плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности около 0,05 Вт/(м’°С) и размером 3×0,5×0,05 м.

Минераловатные маты на обкладке из стеклохолста изготовляют прошивкой минераловатного ковра стекложгу-том, обработанным в мыльном растворе. Они выпускаются плотностью 125—175 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,044 Вт/(м’°С) размером 2×06×0,04 м и могут быть использованы для изоляции конструкций с температурой до 400°С. Минераловатные маты на крахмальном связующем с бумажной обкладкой выпускают плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,044 Вт/(м’°С) длиной 1—2 м, шириной 0,95—2 м, толщиной от 0,04 до 0,07 м с шагом в 0,01 м.

Теплоизоляционные полужесткие плиты на основе синтетического связующего используют для утепления строительных конструкций и др., в основном в качестве эффективной теплоизоляции покрытий и кровель, в том числе и шиферных. Их использование возможно во всех случаях, где исключается увлажнение и деформация утеплителя во время эксплуатации.

Полужествие плиты состоят из минерального волокна, пропитанного при распылении растворов фенолоспиртов с последующим охлаждением. Плиты марки ПП производят плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,046 Вт/(м’°С) длиной 1 м, шириной 0,5 м, толщиной 0,03; 0,04 и 0,06 м.

Полужесткие плиты на синтетическом вяжущем изготовляют из минераловатного ковра, пропитанного синтетическим связующим (например, карбамидными смолами) с последующей теплообработкой. Их выпускают плотностью 80—100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,031—0,058 Вт/(м°С).

Жесткие минераловатные плиты на битумном связующем, имеющие коэффициент теплопроводности 0,042 Вт/(м°С), выпускаются размером 1×0,5×0,06 м. Они имеют низкую гигроскопичность, высокую водостойкость и мало подвержены поражению грибками и насекомыми.

Жесткие минераловатные плиты типа ПЭ на синтетическом связующем имеют коэффициент теплопроводности 0,04 Вт/(м’°С) и выпускаются размером 1×0,05×0,06 м. Они обладают повышенной прочностью и могут использоваться для утепления совмещенных кровель и крупнопанельных ограждающих конструкций.

Минераловатные мягкие плиты называют минеральным войлоком. Его выпускают в виде рулонов, упакованных в жесткую тару или водонепроницаемую бумагу. Полотнища минерального войлока выпускают длиной 1; 1,5 и 2 м, шириной 0,45; 0,5 и 1 м, толщиной 0-,05—0,1 м с шагом в 0,01 м. Мягкие минераловатные плиты на битумном связующем используют для утепления строительных конструкций. Серьезным их недостатком является способность войлока уплотняться при незначительных нагрузках, в первую очередь от собственного веса. При этом происходит резкое увеличение плотности, иногда вдвое, что приводит к снижению его теплозащитных качеств.

Строительный войлок получают из низкосортной шерсти животных, к которой добавляют растительные волокна и крахмальный клейстер. Полученные полотнища пропитывают 3%-ным раствором фтористого натрия для защиты от повреждения молью и высушивают. Строительный войлок — хороший утепляющий и звукоизоляционный материал, используется при штукатурке стен и потолков, утепления зазоров между дверными или оконными коробками и стеной.

Стеклянная вата является теплоизоляционным материалом, получаемым вытягиванием расплавленного стекла и состоящим из шелковистых, тонких, гибких стеклянных нитей белого цвета.

Маты из стекловолокна на синтетической связке плотностью 350 кг/м3 с коэффициентом теплопроводности 0,045 Вт/(м°С) выпускают длиной 1—1,5 м, шириной 0,5; 1; 1,5 м, толщиной 0,03—0,06 м.

Базальтовое супертонкое стекловолокно БСТВ является высокоэффективным теплоизоляционным материалом, обладающим малой плотностью 17—25 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,027—0,036 Вт/(м’°С). Из него изготовляют маты, обладающие хорошей теплозащитой и звукоизоляцией.

Пеностекло представляет собой материал, изготовляемый из стекольного боя или кварцевого песка, известняка, соды, т.е. тех же материалов, из которых производят различные виды стекол. Пеностекло образуется в результате спекания порошка стеклобоя с коксом или известняком, которые при высокой температуре выделяют углекислый газ. Благодаря этому в материале образуются крупные поры, стенки которых содержат мельчаший замкнутые микропоры. Двоякий характер пористости позволяет получить пеностекло, имеющее в зависимости от плотности низкий коэффициент теплопроводности 0,058— 0,12 Вт/(м°С). Оно обладает водостойкостью, морозостойкостью, несгораемостью и высокой прочностью. Пеностекло используют для утепления стен, перекрытий, кровель, для изоляции подвалов и холодильников.

Цементный фибролит является хорошим теплоизоляционным материалом, состоящим из смеси тонких древесных стружек длиной 20—50 см (древесной шерсти), портландцемента и воды. Полученную массу формуют, подвергают тепловой обработке и разрезают на отдельные плиты. Древесные стружки, приготовленные из неделовой древесины хвойных пород на специальных станках, выполняют в плитах роль армирующего каркаса. Цементно-фибролитовые плиты выпускают марками по плотности М 300, 350, 400 и 500 с коэффициентом теплопроводности 0,09—0,12 Вт/(м°С), длиной 2—2,4 м и шириной 0,5— 0,55 м и толщиной 5; 7,5 и 10 см.

Арболит изготовляют из смеси портландцемента, дробленой стружки и воды.

Древесно-стружечные плиты изготовляют в результате прессования специально подготовленных стружек с жидкими полимерами. Стружки изготовляют на станках из неделовой древесины, используя отходы фанерного и мебельного производства. Плиты представляют своего рода слоистую конструкцию, средний слой которой состоит из толстых стружек толщиной около 1 мм, а наружные слои из тонких стружек толщиной 0,2 мм. Для обеспечения биостойкости плит в массу из стружек и полимеров вводят антисептик (буру, фтористый натрий и др.), а также антипирены и гидрофобизирующие вещества. Применение гидрофобизаторов позволяет уменьшить набухание плит под действием влаги воздуха.

Плиты снаружи отделывают полимерными пленочными материалами, бумагой, пропитанной смолой, что также защищает их от увлажнения и истирания. Иногда поверхность плит покрывают водостойкими лаками.

Древесно-стружечные плиты выпускают различной плотности от 350 до 1000 кг/м3. Плиты средней (510— 650 кг/ ) и высокой (660—800 кг/м) плотностей используют в качестве конструкционного и отделочного материала, а малой плотности (350 кг/м) — как теплоизоляционный, а также звукоизоляционный материал. Плиты изготовляют длиной 1,8—3,5 м, шириной 1,22—1,75 м, толщиной 0,5—1 см.

Древесно-волокнистые плиты изготовляют из древесины или растительных волокон, получаемых из отходов деревообрабатывающих производств, неделовой древесины, а также костры, камыша, хлопчатника. Наибольшее распространение получили плиты на основе древесных отходов. Древесно-волокнистые плиты выпускают различной плотности — от 250 до 950 кг/м3. Твердые плиты (плотностью больше 850 кг/м) применяют для устройства перегородок, подшивки потолков, настилки полов, изготовления полотен и встроенной мебели.

Изоляционные древесно-волокнистые плиты плотностью до 250 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,07 Вт/(м’°С) используют для тепло- и звукоизоляции помещений. Они имеют длину 1,2—3 м, ширину 1,2— 1,6 м, толщину 0,8—2,5 мм.

Оргалит представляет собой теплоизоляционные древесно-волокнистые плиты из измельченной и химически обработанной древесины. При плотности 150 кг/м3 они имеют коэффициент теплопроводности 0,055 Вт/(м’°С) и используются для теплоизоляции стен, кровель и т.д.

Торфяные изоляционные плиты изготовляют прессованием из малоразложившегося торфа, имеющего волокнистую структуру. Торфяные плиты выпускают плотностью 170 и 250 кг/м с коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,06 Вт/(м’°С), длиной 1 м, шириной 0,5 м, толщиной 30 мм и используют для изоляции ограждающих конструкций зданий.

Асбестовый картон получают из асбеста 4-го и 5-го сортов, каолина и крахмала. Его изготовляют на листо-формовочных машинах в виде листов длиной и шириной 0,9—1 м, толщиной 2—10 мм. Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии равен 0,157 Вт/(м’°С).

Опилки древесные получают в результате обработки древесины, в мебельном производстве, при распиловке. Опилки плотностью около 150 кг/м используют в качестве утепляющей засыпки, а также для производства арболита, ксилолита, при изготовлении опилкобетона и других строительных материалов.

Пакля представляет собой коротковолокнистый материал, получаемый из отходов пеньки и льна, имеет плотность 160 кг/м, коэффициент теплопроводности 0,047 Вт/(м°С) и применяется для конопатки стен и зазоров оконных коробок.

Гипсовые плиты для перегородок огнестойки, обладают высокими звукоизоляционными качествами, в них легко забиваются гвозди. Плиты применяются для перегородок в помещениях с относительной влажностью не более 70%. Гипсовые перегородки выпускают сплошными и пустотелыми, длиной 0,8—1,5 м, шириной 0,4, толщиной 80, 90 и 100 мм.

Гипсокартонные листы представляют собой отделочный материал, изготовленный из строительного гипса, армированного растительным волокном. Поверхность листов с обеих сторон оклеена картоном. Сухая штукатурка легко режется, не горит, хорошо прибивается гвоздями. Гипсокартонные листы лопаются при изгибе. Как и все изделия на основе гипса они разрушаются под действием влаги.

Сухая штукатурка выпускается листами длиной 2,5— 3,3 м, шириной 1,2 м, толщиной 10—12 мм и применяется для внутренней отделки помещений. Ее приклеивают к поверхности стен и потолков специальными мастиками. Швы между листами заделывают безусадочной шпатлевкой.

Гипсобетонные камни являются местным строительным материалом, их применяют для наружных стен малоэтажных зданий в районах, где нет других эффективных стеновых материалов.

Гипсобетон изготовляют на основе строительного, высокопрочного гипса или гипсоцементно-пуццоланового вяжущего. В его состав вводят пористые заполнители — керамзитовый гравий, топливные шлаки, а также смесь из кварцевого песка и древесных опилок. В зависимости от заполнителя гипсобетон имеет плотность 1000—1600 кг/м. Из него изготовляют сплошные и пустотелые плиты перегородок.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Виды красок для кирпичных стен
  • Клинкерная плитка: описание,применение,виды,что это и как выбрать
  • Для чего применяются и сколько стоят строительные леса
  • Как заправляют самолеты, на которых мы летаем?
  • Грунтовка для металла: виды, принцип действия, как выбрать, фото, видео, характеристики, производители
  • Какая сварка лучше полуавтоматическая или электродная.Ручная и полуавтоматическая сварка
  • Особенности проектирования рекламных конструкций
  • Силикатные бетоны: виды,свойства фото,изготовление,применение
  • Изготавливаем жидкие обои своими руками: описание,фото,видео.
  • Сантехнические трубы:виды,размеры,монтаж,фото,видео,описание
  • Как сделать беседку своими руками
  • Прозрачный шифер: виды, монтаж, производители, формы, область использования, фото, видео

Что такое теплоизоляция Корунд? – статьи на сайте Технопена

Корунд – сверхтонкая керамическая теплоизоляция или теплоизоляционная краска!

Корунд  — это современный теплоизоляционный материал, похожий на краску, он состоит из сверхтонких керамических микросфер, наполненных разряженным воздухом, а также акрилового связывающего высокого качества. В корунд входят и специальные присадки, придающие ему антикоррозийные свойства и обеспечивающие в условиях повышенной влажности устойчивость к гниению и образованию грибка.

Сверхтонкая керамическая теплоизоляция Корунд характеризуется высокой адгезией к обрабатываемым поверхностям и может наноситься даже на те, которые имеют самую сложную геометрию и разнородную структуру, чаще всего используется сверхтонкая теплоизоляция для трубопроводов различного назначения.

Корунд состоит из 20% связующего и 80% микросфер, консистенция его жидкая, как у обычной краски. Благодаря своей структуре корунд имеет низкую теплоотдачу с поверхности, что особенно важно для теплоизоляции трубопроводов. Разряженный воздух обладает минимальным коэффициентом теплопроводности, поэтому теплопотери материала очень малы.

Корунд сверхтонкая керамическая теплоизоляция — идеален в качестве теплоизоляции трубопроводов водоснабжения (горячего и холодного), воздуховодов и пароводов, используется для утепления кровли, фасадов и внутренних стен зданий, бетонных полов. Материал применяют в рефрижераторах, трейлерах и цистернах, а также для теплоизоляции труб в охлаждающих системах, кондиционировании и вентиляции. Срок службы такого утеплителя составляет не менее 15 лет при эксплуатации в диапазоне рабочих температур от -60 до +20 градусов Цельсия. Корунд предоставляет возможность предотвратить образование конденсата в системах холодного водоснабжения, а теплоизоляция трубопроводов отопления позволяет существенно уменьшить теплопотери.

Область применения керамической теплоизоляции корунд:

Технические параметры керамической теплоизоляции корунд
Наименование показателей Величина Единица измерения
Цвет изоляции белый (возможна колеровка в любой оттенок под заказ)
Внешний вид поверхности пленки поверхность матовая, ровная, однородная
Эластичность покрытия (на изгиб) 1 мм
Адгезия пленки 1 балл
Адгезия пленки по силе отрыва
– к бетону
– к кирпичу
– к стали

1,28
2,00
1,2

МПа
МПа
МПа
Стойкость к температурным воздействиям в диапазоне от -40°С до + 60°С не изменяет свойств
Стойкость к воздействию в течение 1.5 часа t = +200°С отслоения, желтизна, трещины и пузыри отсутствуют
Срок эксплуатации в умеренно-холодных областях (Москвы и МО) при нанесении на бетон или металлические поверхности более 10 лет
Теплопроводность 0,0012 Вт/м °С
Тепловосприятие 2,2 Вт/м °С
Теплоотдача 4,0 Вт/м °С
Паропроницаемость 0,03 мг/м ч Па
Излучение поверхности (коэффициент) 0,32
Водопоглощение в течение 1 суток 2 в % от общего объема
Температура эксплуатации от – 60 до + 260 °С
Температура изолируемой поверхности в момент нанесения КОРУНД от + 7 до + 150 °С

Компагия “Технопена” оказывает услуги по нанесению керамической теплоизоляции корунд на любые объекты. Так же у нас можно купить корунд в ведрах для самостоятельного нанесения. Мы можем организовать доставку корунда по Москве и Московской области. Цены на корунд можно уточнить у наших специалистов по телефонам или через форму заявки.

 

Что такое теплоизоляция – теплоизоляция

Пример – потеря тепла через стену

Основным источником потерь тепла от дома являются стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена толщиной 15 см (L 1 ) изготовлена ​​из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт / м · К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи составляет 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах h 1 = 10 Вт / м 2 K и h 2 = 30 Вт / м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).

  1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
  2. Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте пенополистирольную изоляцию толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,03 Вт / м · К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.

Решение:

Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию как теплопроводности, так и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

  1. голая стена

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стену и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 Вт / м 2 K

Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 3,53 [Вт / м 2 К] х 30 [К] = 105.9 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q потеря = q. A = 105,9 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177W

  1. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стену, отсутствие термоконтактного сопротивления и без учета излучения общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1 / 0,03 + 1/30) = 0,276 Вт / м 2 K

Затем тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,276 [Вт / м 2 K] x 30 [ K] = 8,28 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q потери = q. A = 8,28 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 248 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Его надо добавить, добавление следующего слоя теплоизолятора не дает такой большой экономии.Это лучше всего видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитных стен . Скорость устойчивой теплопередачи между двумя поверхностями равна разнице температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

Теплоизоляция – обзор

1.1 Назначение теплоизоляции

Различные системы теплоизоляции, использующие различные типы теплоизоляционных материалов как на органической (например, пенопласт, дерево, шерсть, пробка, солома, технические детали). конопля) и неорганическая (например, пеностекло, стекло и минеральные волокна) основы разрабатываются и испытываются, а также разрабатываются новые методы анализа свойств как изоляционных материалов, так и изоляционных систем.Конкретные изделия различаются по форме, воспламеняемости, составу и структуре, что в соответствии с требованиями проектировщиков определяет возможности их применения в инженерной практике.

Исследователи в области термической науки пытаются минимизировать капитальные и эксплуатационные затраты, а также потери тепла. В предыдущих работах исследователи применяли несколько целевых функций для анализа конструкции трубопроводной системы, чтобы минимизировать потери тепла и количество используемой изоляции.

В таких сложных методах общий подход состоит в суммировании всех целевых функций с соответствующими весовыми коэффициентами и минимизации результирующей составной функции. Однако аналитическое решение следует применять только в том случае, если требуется очень точное значение толщины, поскольку оно учитывает конкретные детали и часто не является требованием с практической точки зрения, поскольку многие типы изоляции доступны только в определенных конкретных размерах.

Требуемая толщина изоляции для любого конкретного применения зависит от характеристик изоляционного материала, а также от назначения оборудования.Если процесс критичен, самым важным соображением может быть надежность. Если экономия тепла или электроэнергии является решающим фактором, экономия в год по сравнению с установленной стоимостью является наиболее важным фактором.

Напротив, когда изоляция должна использоваться для временной функции, такой как удержание тепла во время термического отверждения футеровки, тогда минимально возможная стоимость установки будет решающей. Таким образом, из-за противоречивых требований не может быть многоцелевой изоляции.Также не существует «идеальной» изоляции для каждого набора требований.

Низкая теплопроводность желательна для достижения максимального сопротивления теплопередаче. Следовательно, при любой данной потере тепла материал с низкой теплопроводностью будет тоньше, чем альтернативный материал с высокой проводимостью. Это особенно важно для технологических труб, поскольку более тонкие слои изоляции уменьшают площадь поверхности, излучающую тепло, а также уменьшают внешнюю поверхность, которая требует защиты. Основная цель изоляции – ограничить передачу энергии между внутренней и внешней частью системы.

Теплоизолятор плохо проводит тепло и имеет низкую теплопроводность. Изоляция используется в зданиях и в производственных процессах для предотвращения потерь или притока тепла. Хотя его основное предназначение является экономическим, оно также обеспечивает более точный контроль температуры процесса и защиту персонала. Он предотвращает образование конденсата на холодных поверхностях и, как следствие, коррозию. Такие материалы пористые, содержат большое количество спящих ячеек с воздухом. На рисунке 1.1 показан пример применения теплоизоляции в промышленности.

Рисунок 1.1. Примеры применения теплоизоляции.

( Источник: Trelleborg).

Теплоизоляция может применяться для одной или для комбинации следующих целей:

Экономия энергии за счет снижения скорости теплопередачи

Поддержание температуры процесса

Предотвращение замерзания, конденсации, испарения или образования нежелательных соединений, таких как гидраты

Защита персонала от травм при контакте с оборудованием

Предотвращение конденсации на поверхности оборудования, транспортирующего жидкости при низких температура

Предотвращение повышения температуры оборудования из-за внешнего пожара

Для сохранения охлаждения

Предлагает лучший контроль процесса за счет поддержания температуры процесса

коррозии поддержание открытой поверхности охлаждающей системы выше точки росы

Поглощение вибрации.

Теплоизоляция для зданий, труб и механического оборудования | 2019-01-31

Теплоизоляция – это натуральный или искусственный материал, который задерживает или замедляет поток тепла. Изготовленные изоляционные материалы могут замедлять передачу тепла к стенам, трубам или оборудованию или от них, и их можно адаптировать ко многим формам и поверхностям, таким как стены, трубы, резервуары или оборудование. Изоляция также производится в виде жестких или гибких листов, гибких волокнистых войлок, гранулированного наполнителя или пенопласта с открытыми или закрытыми порами.Различные виды отделки используются для защиты изоляции от физических повреждений и повреждений окружающей среды, а также для улучшения внешнего вида изоляции.

Археология показала, что доисторические люди использовали различные природные материалы в качестве изоляции. Они одевались или покрывались мехами животных, шерстью и шкурами животных; построенные дома из дерева, камня и земли; и использовали другие натуральные материалы, такие как солома или другие органические материалы, для защиты от холода зимой и жары летом.

В средние века, в более холодном северном климате, стены были набиты соломой. Грязевую штукатурку смешивали с соломой, чтобы не допустить холода. Гобелены вешали на стены замков или дворцов, чтобы бороться с сквозняками между камнями, поскольку большие конструкции могли оседать и сдвигаться под тяжестью стен. Старые здания, вероятно, были холодными и сквозняками без изоляции и герметиков от сквозняков.

Изоляция развивалась очень медленно до 1932 года, когда процесс создания стекловолокна был открыт случайно.Первые тонкие стекловолокна, называемые минеральной ватой, были произведены в 1870 году изобретателем по имени Джон Плейер. Сначала он не считал волокна минеральной ваты изоляционным материалом; он подумал, что это может быть новая ткань, из которой можно сшить теплую одежду. На Всемирной выставке 1893 года Игрок продемонстрировал платье из минеральной ваты из стекловолокна.

Только 45 лет спустя, в 1938 году, компания Owens Corning Co. из Толедо, штат Огайо, произвела первую изоляцию из стекловолокна. Из этого материала изготавливали одеяла (так называемые «войлоки»), и компания начала продавать его, чтобы сделать здания более эффективными и удобными.

Изоляция из стекловолокна быстро стала основным методом изоляции домов и зданий на рынке. Изоляцию из стекловолокна нужно было разрезать или разорвать на крошечные кусочки, чтобы уложить их в стены странной формы, достаточно плотно, чтобы предотвратить образование пустот или сквозняков, которые снизили бы изоляционный эффект материала.

Стекловолокно также используется с бумажной или пластиковой оболочкой для изоляции трубы. При изоляции холодных труб важно использовать пароизоляцию на изоляции и заклеивать стыки лентой, чтобы предотвратить проникновение влаги и выпотевание конденсата в изоляции.Влажная изоляция позволяет более эффективно передавать тепло.

Любое здание, будь то дом или офис, должно быть хорошо изолировано. Лучшим решением с точки зрения стоимости и производительности может быть сочетание двух или более различных изоляционных материалов, каждая из которых используется там и тогда, когда она может предложить лучшие аспекты своих характеристик. Как правило, ограждающая оболочка здания утеплена архитектурным утеплителем; трубопроводы и механические системы также изолированы.

Добавление теплоизоляции – очень важная часть любого строительного проекта, и его эффекты практически незаметны.Изоляция будет снижать ежемесячные счета за отопление и охлаждение и уменьшать глобальное потепление, связанное со зданием. Правильная изоляция оболочки здания важна для предотвращения замерзания труб, а также повреждения здания льдом или влагой.

Как правило, водопроводные трубы не следует прокладывать в наружных стенах. Однако в некоторых случаях водопроводная труба может быть установлена ​​в наружных стенах, если изоляция ограждающей конструкции здания адекватна и установлена ​​на внешней стороне водопроводной трубы, а также предусмотрены соответствующие меры или меры предосторожности, чтобы гарантировать, что трубопровод не замерзнет.

Общие сведения о тепловом потоке / теплопередаче

Чтобы понять, как работает изоляция, важно понимать концепцию теплового потока или теплопередачи. Как правило, тепло всегда течет от более теплых поверхностей к более холодным. Этот поток не прекращается, пока температура на двух поверхностях не станет равной. Тепло «передается» тремя различными способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Изоляция снижает передачу тепла.

1. Проводимость теплового потока. Проводимость – это прямой поток тепла через твердые тела. Это результат физического контакта одного объекта с другим. Тепло передается молекулярным движением. Молекулы передают свою энергию соседним молекулам с меньшим теплосодержанием, движение которых увеличивается.

2. Конвекционный тепловой поток. Конвекция – это поток тепла (принудительный и естественный) в жидкости. Жидкость – это вещество, которое может быть газом или жидкостью. Движение теплоносителя или воздуха происходит либо за счет естественной конвекции, либо за счет принудительной конвекции, как в случае печи с принудительной подачей воздуха.

3. Радиационный тепловой поток. Излучение – это передача энергии через пространство с помощью электромагнитных волн. Излученное тепло движется по воздуху со скоростью света, не нагревая пространство между поверхностями.

Сравнение типов изоляции

Поскольку существует так много различий в применениях и продуктах для изоляции труб, сложно проводить общие сравнения между различными типами изоляции. Наилучшая изоляция труб для любой конкретной работы во многом определяется конкретными особенностями применения, а не преимуществами продукта.

Вот некоторые параметры применения, которые следует учитывать при каждой установке изоляции: Температура процесса; Сопротивление сжатию или R-значение; Коррозия; pH; Огнестойкость; и проницаемость для водяного пара.

Изоляция

обычно используется для одной или нескольких из следующих функций: уменьшение потерь тепла или притока тепла для достижения энергосбережения; Повышение эффективности работы систем отопления, вентиляции и кондиционирования, водопровода, пара, технологических и энергетических систем; Температуры контрольных поверхностей для защиты персонала и оборудования; Контроль температуры коммерческих и промышленных процессов; Предотвратить или уменьшить образование конденсата на поверхностях; Предотвратить или уменьшить повреждение оборудования от воздействия огня или агрессивной атмосферы; Помогать механическим системам соответствовать критериям USDA (FDA) на пищевых и фармацевтических предприятиях; Уменьшить шум от механических систем; и Защита окружающей среды за счет сокращения выбросов CO 2 , NOx и парниковых газов.

Изоляционные материалы для механических труб и оборудования могут использоваться для изоляции от потерь или увеличения тепла, а также для защиты персонала от высокотемпературных систем, которые могут вызвать травмы (например, ожоги) в случае прикосновения к высокотемпературной трубе или воздействия на нее. Изоляция используется в механических системах внутри и снаружи помещений. Он используется в наружных стенах здания, чтобы обеспечить сопротивление теплопередаче через внешние стены здания, чтобы уменьшить энергию, необходимую для обогрева или охлаждения здания.

Сама по себе изоляция не предотвратит замерзание; он просто замедляет передачу тепла. Поэтому внутри изоляционной оболочки здания должен быть предусмотрен источник тепла для предотвращения замерзания. Иногда в системах трубопроводов используется обогрев, чтобы предотвратить замерзание; однако в большинстве случаев для обогрева трубопроводов требуется более толстая изоляция, чем обычно, чтобы минимизировать электрические требования.

Если вы используете обогрев в своей конструкции, будьте осторожны, чтобы не допустить снижения толщины изоляции в результате инженерных расчетов, иначе обогрев может работать неправильно.Уточните у производителя системы электрообогрева надлежащий тип и толщину изоляции, чтобы избежать гарантийных проблем с установкой.

Использование дополнительной механической изоляции труб и оборудования – это самый простой способ снизить потребление энергии системами охлаждения и отопления зданий, системами горячего водоснабжения и холодоснабжения, а также холодильными системами, включая воздуховоды и кожухи. В какой-то момент добавление дополнительной изоляции было бы слишком дорогостоящим; однако в течение всего срока службы здания можно сэкономить значительную энергию или деньги, увеличив толщину изоляции в большинстве случаев.

Здания застройщика обычно имеют минимальную изоляцию на отводных трубопроводах или вообще не имеют ее, потому что застройщики хотят построить здание как можно дешевле и продать его кому-то еще, кто в конечном итоге оплатит счета за коммунальные услуги. Программы энергосбережения должны решать эту проблему, создавая стимулы для правильного проектирования и установки.

Для промышленных объектов, таких как электростанции, нефтеперерабатывающие заводы и бумажные фабрики, механическая теплоизоляция устанавливается для контроля притока или потерь тепла в технологических трубопроводах и оборудовании, системах распределения пара и конденсата, котлах, дымовых трубах, камерах с рукавами и электрофильтрах, а также резервуары для хранения.Эта изоляция обычно предназначена для защиты персонала и поддержания стабильной среды на заводе или рабочем месте.

Преимущества изоляции

1. Экономия энергии. Значительное количество тепловой энергии ежедневно теряется на промышленных предприятиях по всей стране из-за недостаточно изолированных, недостаточно обслуживаемых или неизолированных обогреваемых и охлаждаемых поверхностей. Правильно спроектированные и установленные системы изоляции сразу же снизят потребность в энергии.Выгоды для промышленности включают огромную экономию затрат, повышение производительности и улучшение качества окружающей среды.

2. Регулирование технологической теплопередачи. За счет уменьшения потерь или тепловыделения изоляция может помочь поддерживать температуру технологического процесса на заданном уровне или в заданном диапазоне. Опять же, сама по себе изоляция не предотвратит замерзание. Изоляция должна работать с источником тепла для защиты от замерзания. Толщина изоляции должна быть достаточной для ограничения теплопередачи в динамической системе или ограничения изменения температуры со временем в статической системе.Необходимость предоставить владельцам время для принятия мер по исправлению положения в чрезвычайных ситуациях в случае потери электроэнергии или источников тепла является основной причиной этого действия в статической или непроточной системе воды для предотвращения замерзания.

3. Контроль конденсации. Указание достаточной толщины изоляции и эффективной системы пароизоляции или изоляционной оболочки – наиболее эффективные средства контроля конденсации на поверхности мембраны и внутри системы изоляции на холодных трубопроводах, воздуховодах, охладителях и водостоках.

Достаточная толщина изоляции необходима для поддержания температуры поверхности мембраны выше максимально возможной расчетной температуры точки росы окружающего воздуха в здании, чтобы конденсат не образовывался на поверхности трубы или изоляции и не капал на потолок или пол под ним. . Для ограничения миграции влаги в систему изоляции через облицовку, стыки, швы, проходы, подвесы и опоры необходим эффективный замедлитель парообразования или система изоляционной оболочки.

Контролируя конденсацию, разработчик системы может контролировать возможность: снижения срока службы и производительности системы; Рост плесени и возможность проблем со здоровьем из-за водяного конденсата; и Коррозия труб, клапанов и фитингов, вызванная водой, собранной и содержащейся в системе изоляции.

4. Защита персонала. Теплоизоляция – одно из наиболее эффективных средств защиты рабочих от ожогов второй и третьей степени в результате контакта кожи в течение более пяти секунд с поверхностями горячих трубопроводов и оборудования, работающего при температурах выше 136.4 F (согласно ASTM C 1055). Изоляция снижает температуру поверхности трубопроводов или оборудования до более безопасного уровня, требуемого OSHA, что приводит к повышению безопасности рабочих и предотвращению простоев рабочих из-за травм.

5. Противопожарная защита. Изоляция, используемая в сочетании с другими источниками тепла и материалами, обеспечивает защиту от огня. Он часто используется в трубных рукавах или отверстиях с сердечником в противопожарных преградах с противопожарными системами, предназначенными для обеспечения эффективного барьера против распространения пламени, дыма и газов при проникновении в огнестойкие сборки по каналам, трубам, электрическим или коммуникационным кабелям.

Смазочные каналы могут загореться и раскалиться до докрасна до тех пор, пока жир не выгорит или огонь не будет потушен. Изоляционные материалы на каналах для смазки предотвращают распространение огня на соседние горючие строительные материалы. Изоляция часто используется в рукавах кабелепровода или отверстиях противопожарных барьеров с противопожарными системами, предназначенными для обеспечения эффективного барьера от распространения пламени, дыма и газов для защиты электрических и коммуникационных каналов и кабелей от проникновения.

Промышленная изоляция обычно имеет классификацию пожарной опасности 25/50 для 1 дюйма.толщина и ниже при испытании в соответствии с ASTM E-84 (Стандартный метод испытания характеристик горения поверхности строительных материалов). Однако характеристики горения изоляционной поверхности значительно отличаются от одного продукта к другому, и их следует учитывать при выборе продукта для конкретного применения.

ASTM предупреждает пользователей любого из своих стандартов, что метод испытаний может не указывать на фактические пожарные ситуации. ASTM E-84 (испытание в туннеле Штайнера) является наиболее часто упоминаемой спецификацией на рынках промышленного и коммерческого строительства.На него часто ссылаются, даже если код построения модели этого не требует.

Туннельный тест Штайнера – широко используемый метод тестирования внутренней отделки стен и потолка зданий на их способность поддерживать и распространять огонь, а также на их склонность к дыму. Тест был разработан в 1944 году Аль Штайнером из Underwriters Laboratories. Тест, который измеряет распространение пламени и образование дыма, был включен в качестве ссылки в североамериканские стандарты для испытаний материалов, такие как тесты ASTM E84, NFPA 255, UL 723 и ULC S102.Эти стандарты широко используются для регулирования и выбора материалов для внутреннего строительства зданий по всей Северной Америке.

Другими маломасштабными методами испытаний, на которые иногда ссылаются, являются ASTM E162 (испытание излучающей панелью) и ASTM E-662 (испытание плотности дыма NBS). К ним чаще всего обращаются при использовании общественного транспорта и напольных покрытий. UL 94 может требоваться для корпусов бытовых приборов и оборудования.

6. Шумоподавление. Изоляционные материалы могут использоваться в конструкции узла, имеющего высокие потери при передаче звука, который устанавливается между источником и окружающей средой.Иногда изоляция с высокими характеристиками звукопоглощения может использоваться на стороне источника корпуса, чтобы помочь снизить воздействие шума на людей в областях непосредственно вокруг источника шума путем поглощения, тем самым способствуя снижению уровня шума на другой стороне. корпуса.

7. Эстетика. Большинство систем механической изоляции в коммерческом строительстве обычно не видны жителям здания. Общие исключения из этого находятся в помещениях с механическим оборудованием, где нагревательное оборудование, охлаждающее оборудование и связанные с ним трубопроводы видны персоналу, который работает или иным образом должен иметь доступ к этим областям.

Обычно требуется, чтобы изоляционные поверхности, видимые внутри оболочки здания, имели законченный и аккуратный внешний вид. Эти поверхности также могут быть окрашены или покрыты для более приемлемого внешнего вида в больницах, школах, супермаркетах, ресторанах и даже на промышленных предприятиях в пищевой промышленности и производстве компьютерных компонентов, где они видны жильцам.

8. Сокращение выбросов парниковых газов. Теплоизоляция для механических систем обеспечивает снижение выбросов CO2, NOx и парниковых газов в окружающую среду в дымовых или дымовых газах за счет снижения расхода топлива, необходимого на участках сжигания, поскольку система получает или теряет меньше тепла.

Характеристики изоляции

Изоляция

имеет различные свойства и ограничения в зависимости от услуги, местоположения и требуемого срока службы. Это следует учитывать инженерам или владельцам при рассмотрении потребностей в изоляции промышленного или коммерческого применения.

1. Тепловое сопротивление (R) (F ft2 h / BTU). Величина, определяемая разницей температур в установившемся режиме между двумя заданными поверхностями материала или конструкции, которая вызывает единичный тепловой поток через единицу площади.Сопротивление, связанное с материалом, должно быть указано как материал R. Сопротивление, связанное с системой или конструкцией, должно быть указано как система R.

2. Кажущаяся теплопроводность (ка) (БТЕ дюйм / ч фут2 F). Теплопроводность, приписываемая материалу, демонстрирующему теплопередачу в нескольких режимах теплопередачи, что приводит к изменению свойств в зависимости от толщины образца или коэффициента излучения поверхности.

3. Теплопроводность (k) (BTU in./ ч фут2 F). Скорость установившегося теплового потока через единицу площади однородного материала, вызванного единичным градиентом температуры в направлении, перпендикулярном этой единице площади. Материалы с более низким коэффициентом k являются лучшими изоляторами.

4. Плотность (фунт / фут3) (кг / м3). Это вес определенного объема материала, измеряемый в фунтах на кубический фут (килограммы на кубический метр).

5. Характеристики горения поверхности. Это сравнительные измерения распространения пламени и образования дыма с отборными плитами из красного дуба и неорганического цемента. Результаты этого испытания могут использоваться в качестве элементов оценки пожарного риска, которая учитывает все факторы, имеющие отношение к оценке пожарной опасности или пожарного риска для конкретного конечного использования.

6. Сопротивление сжатию. Это показатель устойчивости материала к деформации (уменьшению толщины) под действием сжимающей нагрузки.Это важно, когда к монтажу изоляции прилагаются внешние нагрузки.

Два примера: деформация изоляции трубы на подвесе типа Clevis из-за совокупного веса трубы и ее содержимого между подвесками и сопротивление изоляции сжатию в прямоугольном воздуховоде вне помещения из-за сильных механических нагрузок от внешних источников. например, ветер, снег или случайное пешеходное движение.

7. Термическое расширение / сжатие и стабильность размеров. Системы изоляции устанавливаются в условиях окружающей среды, которые могут отличаться от условий эксплуатации. При наложении условий эксплуатации металлические поверхности могут расширяться или сжиматься иначе, чем применяемая изоляция и отделка. Это может привести к образованию отверстий и параллельных путей теплового потока и потока влаги, которые могут снизить производительность системы.

Для долгосрочной удовлетворительной службы необходимо, чтобы изоляционные материалы, закрывающие материалы, облицовка, покрытия и аксессуары выдерживали суровые условия температуры, вибрации, неправильного обращения и условий окружающей среды без неблагоприятной потери размеров.

8. Паропроницаемость. Это скорость прохождения водяного пара через единицу площади плоского материала единичной толщины, вызванная разницей единичного давления пара между двумя конкретными поверхностями при заданных условиях температуры и влажности. Это важно, когда системы изоляции будут работать при рабочих температурах ниже температуры окружающего воздуха. В этой службе необходимы материалы и системы с низкой паропроницаемостью.

9.Возможность очистки. Способность материала мыть или иным образом очищать для сохранения его внешнего вида.

10. Термостойкость. Способность материала выполнять предназначенную функцию после воздействия высоких и низких температур, с которыми материал может столкнуться при нормальном использовании. Сама по себе изоляция не предотвратит замерзание. Для предотвращения замерзания необходимо использовать дополнительный источник тепла с правильным выбором типа и толщины изоляции.

11. Атмосферостойкость. Способность материала подвергаться длительному воздействию на открытом воздухе без значительной потери механических свойств. Необходимо использовать дополнительный источник тепла с соответствующим типом изоляции и выбранной изоляцией для предотвращения замерзания.

12. Сопротивление злоупотреблениям. Способность материала подвергаться в течение продолжительных периодов нормальному физическому насилию без значительной деформации или проколов.

13. Температура окружающей среды. Температура окружающего воздуха по сухому термометру при защите от любых источников падающего излучения.

14. Коррозионная стойкость. Способность материала подвергаться длительному воздействию агрессивной среды без значительного начала коррозии и, как следствие, потери механических свойств.

15. Огнестойкость / выносливость. Способность изоляционного узла, подвергаемого определенному периоду воздействия тепла и пламени (огня), с ограниченной и измеримой потерей механических свойств.Огнестойкость не является сравнительной характеристикой горения поверхности изоляционных материалов.

16. Устойчивость к росту грибков. Способность материала постоянно находиться во влажных условиях без роста плесени или плесени.

Типы и формы изоляции

Типы массовой изоляции включают волокнистую изоляцию. Он состоит из воздуха, тонко разделенного на пустоты волокнами малого диаметра, обычно химически или механически связанными и сформированными в виде плит, одеял и полых цилиндров: стекловолокна или минерального волокна; минеральная вата или минеральное волокно; тугоплавкое керамическое волокно; и ячеистая изоляция.

Он состоит из воздуха или другого газа, содержащегося в пене из устойчивых мелких пузырьков и сформированных в виде досок, одеял или полых цилиндров: пеностекло; эластомерная пена; фенольная пена; полиэтилен; полиизоцианураты; полистирол; полиуретаны; полиимиды; и гранулированный утеплитель.

Он также состоит из воздуха или другого газа в промежутках между небольшими гранулами и сформирован в виде блоков, досок или полых цилиндров: силикат кальция; изоляционный финишный цемент; и перлит.

Жесткая или полужесткая самонесущая изоляция имеет прямоугольную или изогнутую форму: силикат кальция; стекловолокно или минеральное волокно; минеральная вата или минеральное волокно; полиизоцианураты; полистирол; и блокировать.

Жесткая изоляция имеет прямоугольную форму: силикат кальция; пеностекло; минеральная вата или минеральное волокно; перлит; и лист. Полужесткая изоляция формируется в виде прямоугольных кусков или рулонов: стекловолокна или минерального волокна; эластомерная пена; минеральная вата или минеральное волокно; полиуретан; и гибкие волокнистые одеяла.

Гибкая изоляция используется для обертывания различных форм и форм: стекловолокно или минеральное волокно; минеральная вата или минеральное волокно; тугоплавкое керамическое волокно; изоляция труб и фитингов.

Предварительно сформированная изоляция используется для трубопроводов, труб и фитингов: силикат кальция; пеностекло; эластомерная пена; стекловолокно или минеральное волокно; минеральная вата или минеральное волокно; перлит; фенольная пена; полиэтилен; полиизоцианураты; полиуретаны; и пена.

Изоляционные покрытия

Жидкость можно смешивать во время нанесения, которая расширяется и затвердевает для изоляции неровностей и пустот: полиизоцианураты; полиуретан; и изоляция, нанесенная распылением.Жидкие связующие вещества или вода вводятся в изоляцию при распылении на плоские или неровные поверхности для обеспечения огнестойкости, контроля конденсации, акустической коррекции и теплоизоляции: минеральная вата или минеральное волокно; и насыпь.

Гранулированный утеплитель применяется для заливки компенсаторов: минеральная вата или минеральное волокно; перлит; вермикулит; и цементы (изоляционные и отделочные растворы). Производится с изоляцией из минеральной ваты и глины, цементы могут быть гидравлического схватывания или воздушной сушки: эластичный пенопласт.

Листы пенопласта и изоляция трубок содержат вулканизированную резину. Выбор подходящего типа и толщины изоляции сделает счастливого владельца здания меньшими счетами за электроэнергию и счастливого арендатора с комфортными условиями в здании.

Теплоизоляция оболочки здания – энергоэффективность

Теплоизоляция – важная технология для снижения энергопотребления в зданиях за счет предотвращения поступления / потери тепла через оболочку здания. Теплоизоляция – это строительный материал с низкой теплопроводностью, часто менее 0.1Вт / мК. Эти материалы служат только для экономии энергии, защиты и комфорта пассажиров. Из множества форм, форм и применений теплоизоляции в этом разделе основное внимание уделяется тем, которые обычно используются для ограждающих конструкций зданий, т. Е. Полов, стен и крыши, и имеют потенциал для передачи технологий Юг-Юг. К ним относятся промышленные изоляционные материалы и применение природных элементов в качестве теплоизоляции.

Введение в теплоизоляцию

Промышленные изоляционные материалы в основном подразделяются на три группы – минеральное волокно, ячеистый пластик и продукты растительного / животного происхождения.

Минеральное волокно Продукция включает минеральную вату, шлаковую вату и стекловату, которые могут быть получены из переработанных отходов. Эти материалы плавятся при высоких температурах, скручиваются в волокна, а затем в них добавляется связующий агент, чтобы сформировать жесткие листы и изоляционные войлоки. При удалении в соответствующих условиях минеральное волокно может быть повторно использовано и переработано в конце срока его службы.

Ячеистый пластик Продукты производятся из масел и включают жесткий полиуретан, фенил, пенополистирол и экструдированный полистирол.Продукция доступна в виде сыпучих материалов, жестких листов и вспененного материала. В прошлом в производственном процессе использовались озоноразрушающие вещества, такие как ГХФУ. Однако производство перешло на использование нейтральных углеводородов. Таким образом, при закупке изоляционных материалов из ячеистого пластика важно убедиться, что указанные продукты имеют производственные процессы, в которых не используются озоноразрушающие вещества. Изделия из ячеистого пластика можно переработать, но это обременительный процесс. Продукты из ячеистого пластика больше подходят для сжигания для рекуперации энергии в конце срока их службы.

Продукты растительного / животного происхождения включают целлюлозное волокно, овечью шерсть, хлопок и лен. Эти продукты обладают низким содержанием энергии, поскольку материалы могут быть получены из возобновляемого сырья. Продукция представлена ​​в виде волокна, войлока или прессованного картона. Их производство включает химическую обработку для обеспечения соответствующих свойств, таких как огнестойкость и отсутствие заражения паразитами. Таким образом, в конце срока службы его трудно использовать для рекуперации энергии путем сжигания.

Теплоизоляция ограждающих конструкций здания – это проверенная технология, которая способствует повышению энергоэффективности зданий. В последнее время наблюдаются две новые тенденции в развитии теплоизоляции – разработка материалов с фазовым переходом (PCM) и новаторское использование необработанных природных элементов в качестве теплоизоляции.

Материалы с фазовым переходом (PCM) работают на основе принципа аккумулирования скрытой теплоты. «Когда температура повышается, температура в аккумуляторе скрытой теплоты не увеличивается, но среда переходит из одного физического состояния в другое и, таким образом, накапливает энергию.Следовательно, поглощение энергии не может быть обнаружено наощупь. Температура заметно повышается только после полного изменения фазы. Когда происходит изменение, скрытая теплота равна теплоте плавления или кристаллизации носителя. Преимущество PCM в том, что большое количество тепла или холода может храниться в небольших диапазонах температур ». (Hausladen et al., 2005).

Поскольку фазовые переходы между твердым телом и жидкостью, ПКМ (например, парафин) необходимо инкапсулировать перед использованием.ПКМ на основе парафина имеют температуру плавления от 24 до 26 ° C и в основном используются для предотвращения увеличения количества тепла в жарких погодных условиях (Hausladen et al., 2005). Инкапсулированные парафиновые ПКМ смешиваются со строительными растворами, наносимыми на ограждающие конструкции зданий. При использовании в сочетании со стратегиями ночного охлаждения PCM могут эффективно предотвращать попадание тепла через ограждающую конструкцию здания. В настоящее время ПКМ находятся на стадии НИОКР и опытно-конструкторских работ. PCM являются многообещающими технологиями, потому что они легкие, простые в применении и хорошо сочетаются с традиционными методами строительства.

Вторым направлением развития теплоизоляции является инновационное использование природных материалов в качестве теплоизоляции. Примером может служить использование необработанных тюков соломы в качестве изоляции. Чтобы избежать опасности возникновения пожара, тюки соломы помещаются между огнеупорными облицовочными материалами, такими как металлическая облицовка, или стеклянными панелями, чтобы создать эстетический эффект, делая тюки соломы видимыми. Еще один природный элемент, используемый в качестве теплоизоляции, – воздух, имеющий теплопроводность около 0.025Вт / мК. Его применение часто находит в создании воздушного зазора в конструкции полой стены для улучшения теплоизоляционных характеристик (см. Рисунок 1). Использование воздушных зазоров недостаточно для зданий в регионах с умеренным климатом, но может быть достаточным для зданий в условиях мягкого климата.

Рисунок 1: Воздушный зазор, используемый в сочетании с утепленной стеной из бревенчатого кирпича.

Стоимость технологии теплоизоляции ограждающих конструкций в развивающихся странах

В развитых и промышленно развитых странах строительные нормы и правила включают требования по обеспечению минимально приемлемых уровней изоляции для ограждающих конструкций зданий и, таким образом, предоставляют возможность для применения технологий теплоизоляции.Однако обычно этого не происходит во многих развивающихся странах, особенно в наименее развивающихся странах и отдаленных сельских районах. Следовательно, решающим фактором, ведущим к широкомасштабному внедрению теплоизоляции в этих странах, является внедрение поддерживающей политики, как стимулирующих, так и обязательных мер.

Кроме того, в упомянутом ранее процессе производства ячеистого пластика использовались озоноразрушающие вещества, такие как ГХФУ, которые перешли на использование нейтральных углеводородов.При закупке изоляционных материалов из ячеистого пластика важно убедиться, что указанные в производственном процессе продукты не связаны с озоноразрушающими веществами. Более эффективно, если действуют местные правила, запрещающие продукты, производственные процессы которых связаны с озоноразрушающими веществами.

Требования к применению большинства теплоизоляционных материалов для ограждающих конструкций зданий включают соответствующий детальный проект, хорошее качество изготовления и соответствующий выбор продуктов, методы обращения и установки.Следовательно, требуется наращивание потенциала, например семинары для обучения специалистов по проектированию и строительных рабочих в этих областях.

Теплоизоляционные материалы для ограждающих конструкций зданий используются в сочетании с деталями конструкции полов, стен и крыш / потолков для новых строительных конструкций и для модернизации существующих зданий.

В отличие от простого процесса включения теплоизоляции оболочки здания в новые здания, при модернизации существующих зданий очень важно определить подходящие места для теплоизоляции.Ключевые местоположения:

  1. Крыша: для изоляции жесткими досками или стеганым одеялом между стропилами или балками или под ними.
  2. Подкровельное пространство (в регионах с умеренным климатом): для покрытия потолка жесткими гипсокартонными плитами с изоляцией.
  3. Сплошная кладка или бетонные стены: снаружи утеплить жесткими плитами, затем покрыть водостойкими облицовочными материалами; и обеспечить внутреннюю облицовку гипсокартонными плитами с жесткой изоляцией.
  4. Стенки полостей: для инъекции рыхлой фибры; и обеспечить внутреннюю облицовку гипсокартонными плитами с жесткой изоляцией.
  5. Бетонный пол (в регионах с умеренным климатом): утеплить жесткой доской под новую стяжку и отделку пола.
  6. Фальшпол (в регионах с умеренным климатом): для изоляции с помощью жесткой доски или стеганого одеяла между балками пола или под ними (XCO2, 2002).

Как при новом строительстве, так и при модернизации существующих зданий важно понимать и обеспечивать условия для теплоизоляционных изделий, чтобы они могли достичь ожидаемых характеристик в течение срока их службы.

  1. Изделия из минерального волокна доступны в войлоках, рулонах и насыпью. Их можно применять как при строительстве вне строительной площадки, так и на месте. Благодаря открытой структуре изделия воздухо- и паропроницаемы, что может снизить их теплоизоляционные характеристики. Следовательно, необходимо обеспечить основу из фольги и хорошее качество изготовления, чтобы предотвратить воздействие пара и воды на продукт. Это часто может быть результатом конденсации, возникающей между внешней стеновой панелью / слоем и изоляционным слоем, и / или протекающих водопроводных труб, встроенных внутри стены.
  2. Изделия из ячеистого пластика считаются долговечными материалами. Продукты не подвержены гниению или заражению паразитами. Помимо жестких листов, изделия из ячеистого пластика могут быть в виде пенопласта, который наносится на ограждающую конструкцию здания путем распыления. Изоляция из аэрозольной пены наносится в жидком виде с помощью шланга и пистолета-распылителя. Это комбинация двух веществ, которые смешиваются при контакте и через несколько секунд превращаются в густую пену. Изоляцию можно распылять после того, как будут выполнены электрические и водопроводные работы, так как она расширяется во время отверждения, герметизируя все зазоры.
  3. Продукты растительного / животного происхождения наиболее подвержены заражению паразитами. Хотя химическая обработка часто проводится в производственном процессе, химическая обработка может выщелачивать, если продукты влажные или подвергаются воздействию условий высокой влажности. Профилактические меры включают обеспечение основы, хорошее качество изготовления и недопущение нанесения продуктов во влажных и влажных условиях.

Хорошая детализация и качество изготовления для предотвращения утечки воздуха имеют решающее значение для всех типов теплоизоляции ограждающих конструкций здания.При установке изоляционных материалов на электрические розетки и проводке внутри стен важно уделять дополнительное внимание деталям, вырезая и придавая изоляционным материалам форму, чтобы они плотно прилегали к каркасу стены.

Кроме того, в качестве общей меры контроля качества строительства в экстремальных климатических условиях рекомендуется вводить в эксплуатацию ограждающую конструкцию здания с уделением внимания теплоизоляции, особенно в крупных зданиях.

Текущее состояние и будущий рыночный потенциал теплоизоляции ограждающих конструкций зданий

Теплоизоляция ограждающих конструкций зданий продуктов широко используются в регионах с умеренным климатом.Во многих развитых и промышленно развитых странах теплоизоляция является нормативным требованием для целей энергоэффективности и здоровья людей, что обеспечивает довольно постоянный рынок для производителей теплоизоляции. Рынок строительных теплоизоляционных материалов не так велик в жарких и влажных тропических регионах, где естественная вентиляция, а не воздухонепроницаемость, является более подходящей стратегией для обеспечения теплового комфорта. В этом контексте использование теплоизоляции не является обширным, и использование воздушного зазора в полой стене фасада, выходящего на запад, для предотвращения попадания тепла от жаркого полуденного солнца оказывается достаточным.Однако изоляция крыши применима во всех климатических регионах, включая жаркий тропический колокол. В странах Карибского бассейна, например, изоляция крыши считается «проверенным решением по сбережению энергии», а минеральное (стеклянное) волокно, как правило, является свинцовым продуктом.

Как теплоизоляция ограждающих конструкций здания может способствовать социально-экономическому развитию и охране окружающей среды в развивающихся странах

Основной вклад теплоизоляции ограждающих конструкций здания – обеспечение теплового комфорта для жителей.Это поддерживает здоровую среду обитания и повышает производительность на рабочих местах.

Теплоизоляция снижает нежелательные тепловые потери или попадание тепла через ограждающую конструкцию здания. Это, в свою очередь, снижает потребность в энергии для охлаждения и обогрева зданий и, таким образом, является мерой по снижению выбросов парниковых газов.

Масштабное внедрение теплоизоляции также оказалось экономическим стимулом. В одном только европейском регионе насчитывалось около 12 000 компаний с общей численностью сотрудников 400 000 человек, работающих в потоке создания ценности, полученной из продуктов из ячеистого пластика (ISOPA & Polyurethanes, 2009).У развивающихся стран есть широкие возможности для бизнеса и создания рабочих мест, если будут реализованы успешные программы передачи по линии Север-Юг и Юг-Юг для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий.

Финансовые требования и затраты на теплоизоляцию ограждающих конструкций

Финансовые требования к теплоизоляции ограждающих конструкций здания включают затраты на продукцию и ее установку.

Затраты на изделие и установку теплоизоляции рассчитываются на единицу площади и на единицу значения теплопроводности.Стоимость установки сыпучих материалов ниже, чем у других изоляционных материалов, потому что они просты в установке. Однако из-за отсутствия дополнительной защиты от влаги и заражения паразитами необходимо учитывать долгосрочную долговечность.

Расходы на техническое обслуживание теплоизоляционных изделий низкие и даже не требуются для изделий из ячеистого пластика. В случае минерального волокна и изоляции растительного / животного происхождения, если продукты не работают должным образом из-за повышенной теплопроводности, вызванной влажностью или заражением паразитами, требуется замена.

Для зданий с естественной вентиляцией в мягких климатических условиях изоляция крыши и изоляция стен, выходящих на запад, являются наиболее эффективными методами предотвращения попадания тепла через ограждающую конструкцию здания и, таким образом, обеспечивают лучшую окупаемость инвестиций по сравнению с изоляцией всей оболочки здания.

Использование тюков соломы и воздушных зазоров (в стенках полости) требует незначительных затрат, за исключением толщины стенки. Тем не менее, долгосрочная производительность – это проблема, на которую следует обратить внимание.В развитых и промышленно развитых странах продукты из минерального волокна конкурентоспособны по стоимости по сравнению с ячеистым пластиком и продуктами растительного / животного происхождения. Однако в развивающихся странах и сельских районах продукты растительного / животного происхождения более рентабельны из-за большей доступности и доступности этого сырья. Изделия из ячеистого пластика жесткие, стабильные и хорошо зарекомендовали себя в долгосрочной перспективе. Они требуют наименьших затрат на обслуживание.

Список литературы

  • Хаусладен Г., Салдана М., Лидл П. и Сагер К. (2005). Климатический дизайн: решения для зданий, которые могут делать больше с меньшими технологиями. Мюнхен: Бирхаузер.
  • ISOPA и полиуретаны (2009 г.). Информационный бюллетень: Энергосбережение в зданиях за счет теплоизоляции полиуретаном. [Онлайн]: [[1]]
  • XCO2 (2002). Изоляция для устойчивого развития – Руководство. [Онлайн]: [[2]]

Руководство по выбору услуг по теплоизоляции: типы, характеристики, применение

Услуги по теплоизоляции специализируются на установке теплоизоляции для зданий, технологического оборудования или любого другого места, где желательно минимизировать потери или приток тепла.Подрядчики по теплоизоляции устанавливают физический барьерный материал с низкой теплопроводностью, чтобы уменьшить теплопередачу между двумя помещениями. Правильная изоляция зданий и оборудования может привести к экономии энергии и повышению эффективности процесса.

Услуги по теплоизоляции часто помогают клиентам в выборе изоляционного материала. Они могут выполнить оценку теплопотерь, расчет толщины изоляции и подготовить подробные проектные чертежи. Кроме того, конкурентоспособные источники материалов могут минимизировать затраты.Монтаж на месте часто контролируется менеджером проекта, чтобы гарантировать точное завершение процесса.

Видео предоставлено: YouTube / Joe V

Приложения

Услуги по теплоизоляции устанавливают различные виды изоляции для широкого спектра производственных процессов, зданий и оборудования:

  • Трубопроводы и фитинги
  • Турбины
  • Системы воздуховодов
  • Технологическое оборудование
  • Цистерны и сосуды
  • Оборудование для борьбы с загрязнением воздуха
  • Печи и парогенераторы
  • Теплообменники и конденсаторы
  • Выхлопные системы
  • Солнечные установки
  • Уголь и газ
  • Биомасса
  • Системы рекуперации тепла
  • Снижение шума
  • Криогенный

Услуги по теплоизоляции устанавливают изоляцию в самых разных местах, таких как целлюлозно-бумажные заводы, химические заводы, предприятия пищевой промышленности, автомобильные заводы и промышленные предприятия.Также обслуживаются непромышленные объекты, включая больницы, школы, офисы, лаборатории, правительственные учреждения, центры обработки данных, а также жилые и коммерческие помещения.

Типы

Существует множество типов изоляции, которые устанавливаются подрядчиками, оказывающими услуги по установке теплоизоляции.

Изоляция, наносимая распылением, инжекция или заливка включает вспенивающиеся пенопласты, полученные из полиуретанов, изоцианатов и фенолов, а также цементные или целлюлозные материалы.Его наносят с помощью распылителей под давлением, аэрозольных баллончиков и специального инъекционного оборудования.

Рулонная изоляция включает одеяла из стекловолокна, хлопка, животной или минеральной ваты, а также других пластиковых или натуральных волокнистых материалов.

Изоляция из жестких плит включает экструдированный полистирол, пенопластовые плиты, жесткое стекловолокно или волокна, такие как каменная или шлаковая вата. Их размер соответствует глубине полости, в которой они будут установлены, например, в стене, крыше или у фундамента.

Выдувная или неплотно заполненная изоляция включает материалы из целлюлозы, минеральной ваты и стекловолокна, которые вдуваются в изолируемое пространство.

Изоляция излучающего барьера включает светоотражающие материалы, такие как фольга или краски, панели с фольгой и пузырчатая пленка на фольгированной основе. Изоляция излучающего барьера предназначена для предотвращения передачи тепла к поверхности или от поверхности за счет отражения лучистой энергии.

Производительность

На характеристики теплоизоляции влияют многие факторы, в том числе теплопроводность, коэффициент излучения поверхности, а также толщина и плотность материала.Теплопроводность показывает, насколько легко материал проводит тепло. Теплопроводность осуществляется за счет столкновений между частицами материала, а также движения свободных электронов. Коэффициент излучения определяет, насколько легко материал излучает энергию в виде теплового излучения. Хороший теплоизолятор будет иметь низкую теплопроводность и низкий коэффициент излучения.

Одним из распространенных способов измерения теплового сопротивления является значение R. Это значение указывает отношение температуры через изолятор к тепловому потоку через него.Значение R учитывает конвективную и лучистую теплопередачу через изолятор, но не от его поверхности. Изолятор с высоким значением R потребует меньшей установленной толщины для обеспечения того же уровня теплоизоляции, чем изолятор с низким значением R.

Изображение предоставлено:

Irex Construction Group


Изоляция | Министерство энергетики

Сопротивление изоляционного материала теплопроводному потоку измеряется или оценивается с точки зрения его теплового сопротивления или R-значения – чем выше R-значение, тем выше изоляционная эффективность.Значение R зависит от типа изоляции, ее толщины и плотности. Показатель R некоторых изоляционных материалов также зависит от температуры, старения и накопления влаги. При расчете R-значения многослойной установки сложите R-значения отдельных слоев.

Установка большего количества теплоизоляции в вашем доме увеличивает R-значение и сопротивление тепловому потоку. Как правило, увеличение толщины изоляции пропорционально увеличивает значение R. Однако по мере увеличения установленной толщины для неплотного утеплителя осевшая плотность продукта увеличивается из-за сжатия утеплителя под действием собственного веса.Из-за этого сжатия R-значение неплотной изоляции не изменяется пропорционально толщине. Чтобы определить, сколько изоляции вам нужно для вашего климата, проконсультируйтесь с местным подрядчиком по изоляции.

Эффективность сопротивления изоляционного материала тепловому потоку также зависит от того, как и где установлена ​​изоляция. Например, сжатая изоляция не будет обеспечивать свое полное номинальное значение R. Общее значение R стены или потолка будет несколько отличаться от значения R самой изоляции, потому что тепло легче проходит через стойки, балки и другие строительные материалы в явлении, известном как тепловые мосты.Кроме того, изоляция, которая достаточно плотно заполняет полости здания, чтобы уменьшить поток воздуха, также может снизить конвективные потери тепла.

В отличие от традиционных изоляционных материалов, излучающие барьеры представляют собой материалы с высокой отражающей способностью, которые повторно излучают лучистое тепло, а не поглощают его, что снижает охлаждающую нагрузку. Таким образом, лучистый барьер не имеет собственного значения R.

Несмотря на то, что можно рассчитать коэффициент сопротивления R для конкретного излучающего барьера или отражающей теплоизоляции, эффективность этих систем заключается в их способности снижать приток тепла за счет отражения тепла от жилого помещения.

Количество необходимой изоляции или коэффициент сопротивления теплопередаче зависит от вашего климата, типа системы отопления и охлаждения и той части дома, которую вы планируете изолировать. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашей информацией о том, как добавить теплоизоляцию в существующий дом или утеплить новый дом. Также помните, что воздухонепроницаемость и контроль влажности важны для энергоэффективности, здоровья и комфорта дома.

Что такое теплоизоляция: применение и материалы

– Реклама –

Теплоизоляция снижает передачу тепла (например, передачу тепловой энергии в стене или полу здания) между объектами в диапазоне радиационного воздействия или теплового контакт.Теплоизоляция может быть разработана с использованием специально разработанных процессов или методов, таких как оптимизация формы и выбор материала.

Какие бывают типы теплопередачи

Важно знать, как тепло передается в окружающей среде и устройствах. Тепло передается конвекцией, теплопроводностью или излучением, либо смешанным процессом всех трех. Тепло постоянно перемещается из более теплых зон в более холодные, поскольку оно стремится к равновесию. Предположим, что внутри изотермического контейнера холоднее, чем на улице.В этом случае ящик забирает тепло из внешнего пространства – чем больше разница температур, тем быстрее тепло перемещается в более холодную область. На практике передача тепла в интересующую область является результатом смеси трех упомянутых выше форм, но обычно наиболее важным является теплопроводность через стены и границы.

Конвекция

С помощью этого метода теплопередачи тепло передается, когда нагретая жидкость или воздух / газ перемещаются из одного места в другое, унося свое тепло с собой.Скорость теплового потока будет зависеть от температуры движущегося газа или жидкости и ее расхода,

Q = hA \ Delta T

где:

Q = скорость теплопередачи

h = конвективный коэффициент теплопередачи

A = открытая поверхность

\ Delta T = разница температур

Проводимость

В этом режиме передачи тепловая энергия передается через твердое тело, жидкость и газ от молекул к молекулам в материале.Для передачи тепла между частицами должен быть физический контакт и некоторая разница температур между ними. Следовательно, теплопроводность – это мера скорости теплового потока, проходящего между частицами. Скорость теплового потока через конкретный материал будет определяться разницей в температуре и его теплопроводностью,

q = -k \ Delta T

, где:

q = локальная плотность теплового потока

k = проводимость материала

\ Delta T = температурный градиент

Излучение

Тепловая энергия также передается в форме света или в форме электромагнитных волн, таких как инфракрасное излучение.Эта энергия может исходить от горячего тела и свободно перемещаться через полностью прозрачную среду. Атмосфера и полупрозрачные материалы, как и стекло, пропускают значительное количество лучистого тепла, и это излучение будет поглощаться при падении на поверхность (например, поверхность палубы корабля поглощает лучистое тепло и становится горячим в солнечный день, который плохо влияет на рыболовные суда). Нам известен хорошо известный факт, что блестящие или светлые поверхности отражают большую часть лучистого тепла, чем темные или черные поверхности; следовательно, область будет нагреваться медленнее.{4}

A = площадь поверхности

T_1 = абсолютная температура в градусах Кельвина для среды с однородной температурой

T_2 = температура поверхности

Различные типы режимов теплопередачи в кипящей воде в кастрюле (Ссылка: superiorglove.com )

Определения параметров

Тепловые свойства изоляционных материалов и других обычных строительных материалов для рыболовных судов известны или могут быть точно измерены. Мы можем рассчитать количество теплопередачи (потока) в любой комбинации материалов.Однако необходимо понимать некоторые технические термины, чтобы рассчитать тепловые потери, и знать соответствующие факторы.

Окончание «-ity» указывает на то свойство материала, что его толщина не имеет значения, а окончание «-ance» относится к свойству конкретного тела с данной толщиной.

Тепловая энергия

Одна килокалория (1000 калорий или 1 ккал) – это количество тепла и энергии, необходимое для повышения температуры одного кг воды на один градус Цельсия (° C).В стандарте СИ единицей измерения энергии является джоуль (Дж). Одна ккал составляет 4,18 кДж, что незначительно зависит от температуры. Другой энергетической единицей является британская тепловая единица (британская тепловая единица), а одна британская тепловая единица составляет примерно один кДж.

Теплопроводность

Проще говоря, это мера способности материала проводить тепло через свою массу. Все типы материалов, а также различные изоляционные материалы имеют определенные значения теплопроводности, которые можно использовать для измерения их изоляционной эффективности.Его можно описать как количество тепла / энергии (в ккал, британских тепловых единиц или Дж), которое может проходить за единицу времени через единицу площади с единицей толщины материала, в то время как у нас есть единичная разница температур. Мы можем отображать теплопроводность в британских тепловых единицах · фут-1 ° F-1, ккал · м-1 · ° C-1, а в системе СИ это Вт · м-1 · ° C-1 (Вт означает ватт). Теплопроводность также определяется как значение k.

Коэффициент теплопроводности \ Лямбда (ккал · м-2 · ч-1 ° C-1)

Он обозначается как \ Лямбда (лямбда, греческая буква) и обозначается как количество тепла (в ккал), проводимого через один м 2 материала за один час, толщиной 1 м, при этом перепад температуры через тело составляет 1 ° C в установившихся условиях теплового потока.Теплопроводность подтверждается испытаниями и является основным показателем для любого материала. Он также может отображаться как британские тепловые единицы фут-2 ч-1 ° F-1 (на квадратный фут, час и градус Фаренгейта в британской термической единице) или в единицах СИ как Вт · м-2 · K-1.

Термическое сопротивление

Обратное значение k (1 / k) известно как удельное тепловое сопротивление.

Тепловое сопротивление (значение R)

Величина, обратная l (1 / l), известна как тепловое сопротивление (значение R) и используется для расчета теплового сопротивления всех материалов или их композиционных материалов. .Величина R может быть представлена ​​в простых терминах как сопротивление любого конкретного материала на пути теплового потока. Хороший изоляционный материал имеет высокое значение R. Значение R растет прямо пропорционально увеличению толщины изоляционного материала. Отношение составляет x / л, поскольку x обозначает толщину изолятора в метрах.

Коэффициент теплопередачи (U) (ккал м-2 ч-1 ° C-1)

Символ U обозначает общий коэффициент теплопередачи для любого сечения или композиции материала.Единица измерения U – ккал в час на квадратный метр секции на градус Цельсия, который представляет собой разницу между внутренней и внешней температурой секции. Мы также можем выразить это в других системах единиц. Коэффициент U включает тепловое сопротивление обеих поверхностей пола или стен, а также тепловое сопротивление отдельных слоев и воздушных пространств в стене или настиле, которые мы подготовили.

Проницаемость водяного пара (p v )

Это известно как количество водяного пара, которое проходит через единицу площади материала единичной толщины, в то время как разница давлений воды – это единица измерения обе стороны материала.В системе СИ он может отображаться как г см мм рт.

Сопротивление водяному пару (r v )

Сопротивление водяному пару обратно пропорционально проницаемости для водяного пара и определяется как r v = 1 / p v .

Что такое изоляция и зачем она нужна?

Теплоизоляция уменьшает теплопередачу (то есть передачу тепловой энергии между объектами разной температуры) между объектами, находящимися в тепловом контакте или в диапазоне радиационного воздействия.Мы можем добиться теплоизоляции с помощью специально разработанных методов или процессов с использованием подходящих конфигураций объектов и материалов.

Тепловой поток – неизбежный результат контакта материалов с разными температурами. Теплоизоляция представляет собой область изоляции, в которой снижена теплопроводность или тепловое излучение отражается, а не поглощается телом с более низкой температурой.

Пример понимания, зачем нам теплоизолятор

Основная функция теплоизоляционных материалов, используемых на малых рыболовных судах, включая лед, заключается в уменьшении передачи тепла через стенки рыбных трюмов, стойки, люки или трубы в резервуар. место, где хранится охлажденная рыба или лед.Количество тающего льда может быть уменьшено за счет уменьшения утечек тепла, что позволяет повысить эффективность процесса обледенения. Другой пример использования изолятора – здание, которое ограничивает потребление энергии вентиляторами, избегая попадания более теплого или холодного воздуха внутрь здания.

В контейнерах для рыбы мы используем лед для отвода тепловой энергии от рыбы и утечки тепловой энергии через стены хранилища. Изоляция стенок контейнера может уменьшить количество тепла, попадающего в контейнер, и количество льда, необходимого для охлаждения содержимого.

Для этого применения основными преимуществами изоляции с использованием достаточного количества материалов являются:

  • Предотвращение передачи тепла от проникновения теплого воздуха, машинного отделения и утечек тепла.
  • Оптимизация максимальной полезной емкости контейнера для рыбы и эксплуатационные расходы на охлаждение рыбы;
  • , чтобы помочь снизить потребность в энергии для холодильных систем, если они применяются.

Затраты на изоляцию могут составлять заметную цену, пропорциональную затратам, включая строительство.В результате выбор изоляционных материалов очень важен из-за требований к пространству и материальных затрат.

Опять же, для рыболовных контейнеров несколько теплоизоляционных материалов используются в коммерческих целях для рыболовных судов, но лишь некоторые из них полностью подходят для этой цели. Основные трудности заключаются в отсутствии достаточного поглощения влаги и механической прочности, что является особенно серьезной проблемой там, где в качестве охлаждающей среды используется тающий лед. Теплоизоляторы действуют путем захвата карманов газа или пузырьков внутри пенопласта.Заполняя эти ячейки с газом влагой, мы наблюдаем значительные потери в эффективности изоляции.

Теплопроводность льда (при 0 ° C) составляет 2 ккал · м-1 · ч-1 · ° C-1, а для воды (при 10 ° C) – 0,5 ккал · м-1 · ч-1 ° C-1 ( для льда это в четыре раза больше воды). С другой стороны, это около 0,02 ккал · м-1 · ч-1 ° C-1 для сухого застойного воздуха. Вы можете найти значения теплопроводности материалов в книгах, таблицах или каталогах, подготовленных поставщиками; Кроме того, вы можете увидеть некоторые из них здесь.

Поглощение влаги изоляционными материалами может происходить при прямом контакте с утечкой воды и конденсацией водяного пара на стенах.

Следовательно, правильная конструкция барьеров для водяного пара имеет важное значение для защиты изоляции от поглощения влаги. В большинстве климатических условий движение водяного пара будет происходить от внешней стороны к внутренней стороне стен трюма из-за более высокой температуры внешней стороны, чем внутренней. Для изоляции необходим непроницаемый влагостойкий слой снаружи коробки и водонепроницаемая перегородка на облицовке, чтобы жидкая талая вода не попадала в изоляцию. Мы можем обеспечить пароизоляцию с помощью водонепроницаемых покрытий или сборных изоляционных панелей.Например, одна сторона сэндвич-панели представляет собой пароизоляционный стальной лист из тонкой оцинковки, а другая внутренняя поверхность – из оцинкованных листов железа или алюминия с пластиковым покрытием. Полиэтиленовые листы, пластиковые пленки толщиной минимум 0,2 мм, армированные пластмассы или алюминиевая фольга толщиной минимум 0,02 мм, ламинированные битумной мембраной, являются другими примерами изоляции держателей рыбы.

Каковы наиболее распространенные теплоизоляционные материалы

У нас есть много дешевых и распространенных изоляционных материалов, готовых к покупке на рынке.Многие из них уже довольно давно находятся поблизости. У всех этих изоляционных элементов есть свои плюсы и минусы, и при принятии решения о типе изоляционного материала, который вам нужен, лучше быть уверенным и знать тип материала, который лучше всего подойдет для вашего применения. Учитывайте такие различия, как цена, воздействие на окружающую среду, R-ценность, воспламеняемость, звукоизоляция и другие факторы, представленные в таблице. Пять наиболее распространенных типов изоляционных материалов:

Сравнение некоторых распространенных изоляторов, которые мы используем.(Ссылка: thermaxxjackets.com )

Стекловолокно

В наше время наиболее распространенным изоляционным материалом является стекловолокно. Благодаря своей структуре, благодаря эффективному вплетению тонких нитей стекла в изоляционный материал, стекловолокно может минимизировать теплопередачу. Главный недостаток стеклопластика – опасность обращения с ним. Поскольку стекловолокно состоит из тонко сплетенного силикона, крошечных осколков стекла и стеклянного порошка, оно может вызвать повреждение легких, глаз и даже кожи, если не используется обычное защитное оборудование.Тем не менее, при использовании надлежащего защитного оборудования установка стекловолокна будет выполнена без происшествий.

Стекловолокно – отличный изоляционный материал, негорючий. Его R-значения варьируются от R-2,9 до R-3,8 на дюйм, и если вы ищете дешевую изоляцию, это, безусловно, путь. Однако установка требует мер предосторожности и обязательно используйте защитные очки, перчатки и маски при работе с этим продуктом.

Изоляция из стекловолокна. (Ссылка: livinator.com )

Минеральная вата

Минеральная вата относится к нескольким различным типам изоляции:

  • Это может относиться к стекловолокну, произведенному из переработанного стекла, называемого стекловатой.
  • Это может относиться к типу утеплителя из базальта, называемого минеральной ватой.
  • Это может относиться к типу изоляции, производимой из шлака сталеплавильных заводов, который называется шлаковой ватой.

Основная минеральная вата в Соединенных Штатах – это шлаковая вата.Минеральную вату можно получить в виде ватных покрытий или в виде рыхлого материала. Обычно минеральная вата не содержит добавок, которые делают ее огнестойкой и делают ее непригодной для использования в условиях экстремальной жары. Поскольку минеральная вата негорючая, при использовании в сочетании с более огнестойкими формами изоляции она может быть эффективным методом изоляции больших площадей. Коэффициент R минеральной ваты находится в диапазоне от R-2,8 до R-3,5.

Минеральная вата. (Ссылка: Wikipedia.com )

Целлюлоза

Целлюлозная изоляция, вероятно, является одним из самых экологически чистых видов изоляции.Целлюлоза производится из переработанной бумаги, картона и других подобных материалов и находится в сыпучем виде. Значение R между R-3,1 и R-3,7 связано с целлюлозой. Некоторые текущие исследования целлюлозы показывают, что это может быть отличный продукт для минимизации ущерба от огня. Из-за компактности материалов в целлюлозе почти не может быть кислорода. Без кислорода внутри материала количество повреждений будет минимальным.

Целлюлоза – одна из самых огнестойких форм изоляции.Однако у этого материала есть серьезные недостатки, например, аллергия на бумажную пыль. Кроме того, найти специалистов, умеющих обращаться с изоляцией такого типа, почти сложно по сравнению со стекловолокном, упомянутым выше. Тем не менее, целлюлоза – дешевый и эффективный метод изоляции.

Пенополиуретан

Пенополиуретан – отличный вид изоляции. В настоящее время в пенополиуретане используются газы, не содержащие хлорфторуглеродов (CFC), которые используются в качестве вспенивающего агента.3). У них есть R-значение около R-6.3 на один дюйм толщины. Их можно распылять на неизолированные участки и на пенопласт низкой плотности. Эти типы полиуретановой изоляции имеют коэффициент R-3,6 на один дюйм толщины. Еще одно преимущество такого типа утеплителя – огнестойкость.

Полиуретановая изоляция. (Ссылка: insulatorsky.com )

Полистирол

Полистирол – это вид водостойкого термопластического материала в виде пены, который является отличным тепло- и звукоизоляционным материалом.Он существует в двух вариантах: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также обозначаемый как пенополистирол. Две модели различаются по стоимости и характеристикам. Более дорогой тип XEPS имеет R-значение R-5.5, в то время как для EPS – R-4. Утеплитель из полистирола имеет особую гладкую поверхность по сравнению с другими видами утеплителей.

Пенопласт обычно создается или разрезается на блоки и является идеальным выбором для утепления стен. Поскольку пена легко воспламеняется, ее необходимо покрыть огнестойким химическим веществом под названием гексабромциклододекан (ГБЦД).Недавно ГБЦД подвергся критике из-за опасности для здоровья и окружающей среды, связанной с его использованием.

Другие распространенные изоляционные материалы

Хотя упомянутые выше вопросы являются наиболее типичными изоляционными материалами, они не единственные используемые. В последнее время такие материалы, как аэрогель, стали доступными и доступными. НАСА использовало аэрогели для изготовления термостойких плиток, способных выдерживать нагрев до примерно 2000 градусов по Фаренгейту без теплопередачи или с небольшой теплопередачей, и одним из конкретных предметов является Pyrogel XT.Пирогель – одна из самых эффективных технических изоляционных материалов в мире. Требуемая толщина этого типа примерно на 50% – 80% меньше по сравнению с другими изоляционными материалами. Это немного дороже, чем другие изоляционные материалы, но пирогель также используется в определенных областях.

Другими не обсуждаемыми изоляционными материалами являются натуральные волокна, такие как конопля, хлопок, овечья шерсть и солома. Полиизоцианурат, сравнимый с полиуретаном, представляет собой термореактивный пластик с закрытыми ячейками.Он имеет высокое значение R, что делает его излюбленным изолятором. Некоторые опасные для здоровья материалы, которые раньше использовались в качестве изоляции, а теперь запрещены, недоступны или редко используются, – это перлит, вермикулит и карбамидоформальдегид. Эти материалы содержат формальдегид или асбест, что навсегда исключило их из списка регулярно используемых изоляционных материалов.

Асбест. (Ссылка: roarengineering.com )

Существует много видов изоляции, каждая из которых имеет свой набор свойств.Только тщательно изучив каждый вид, вы сможете определить, какой из них подходит для ваших особых потребностей. Вкратце:

  • Аэрогель является более дорогим, но определенно наиболее подходящим типом изоляции.
  • Стекловолокно доступно по цене, но требует осторожного обращения.
  • Минеральная вата практична, но не огнестойка.
  • Целлюлоза огнестойкая, эффективная и экологичная, но трудная в использовании.
  • Полиуретан – хороший изоляционный материал, хотя и не исключительно экологичный.
  • Полистирол – это разнообразный изоляционный продукт, но его безопасность вызывает споры.

Применение изоляторов

Теплоизоляторы широко используются во многих различных отраслях промышленности и являются очень популярной продукцией. Некоторые из основных областей применения изоляторов:

Естественная изоляция для животных и одежда для птиц и млекопитающих_ Газы обладают плохими свойствами теплопроводности, чем жидкости и твердые тела, что делает изоляционные материалы прочными, если они могут быть захвачены.

Buildings_ Поддержание удовлетворительной температуры в зданиях (за счет охлаждения и обогрева) требует большого глобального потребления энергии, которое необходимо сократить. В этом случае изоляция будет играть важную роль.

Механические системы_ Системы охлаждения и обогрева помещений распределяют тепло по помещениям, используя трубы или воздуховоды, которые необходимо изолировать. Механическая изоляция обычно устанавливается на коммерческих и промышленных объектах.

Холодильное оборудование_ Холодильник имеет тепловой насос и термоизолированную камеру.

Космический корабль_ Запуск и возвращение в атмосферу вызывают критические механические нагрузки на космический корабль.

Automative_ Двигатели внутреннего сгорания выделяют много тепла в процессе сгорания.

Какие типы изоляционных материалов являются наиболее пожаробезопасными для домашнего применения?

При выборе подходящего изоляционного материала очень важными становятся несколько свойств этого материала и то, насколько хорошо они соответствуют потребностям вашего применения.Вы, естественно, хотите быть уверены в том, какой тип изоляции будет достаточно эффективным, чтобы обеспечить общую энергоэффективность вашего объекта, но другие характеристики могут не иметь столь же важного значения и особого внимания. Поскольку вся цель изоляции – защитить ваш дом от теплопередачи, выбор огнестойкой изоляции имеет жизненно важное значение. Взглянув на некоторые из самых популярных вариантов огнестойкой изоляции в домах, вы увидите следующие результаты:

Стекловолокно: Естественно, изоляция из стекловолокна является огнестойкой.Хотя стекловолокно не горит само по себе, мы должны быть осторожны с войлоком, покрытым фольгой и бумагой, так как эти элементы могут быстро сгореть.

Минеральная вата: Этот тип имеет высокую температуру плавления и хороший изоляционный материал. Он отлично подходит для тепловых применений благодаря своим превосходным огнестойким свойствам. Независимо от того, образована ли минеральная вата из побочных продуктов стали и переработанного железа или из реальной минеральной породы, изоляция по своей природе негорючая.

Волокнистые маты: Волокнистые маты – один из самых популярных видов изоляции, используемых в домашних условиях. Они состоят из различных минералов, называемых асбестом. Возможные риски для здоровья, связанные с асбестом, полностью понятны. Однако в настоящее время доступно очень мало заменяемых материалов, и поэтому асбест продолжает оставаться одним из часто используемых материалов не только в производстве изоляционных материалов, но и для черепицы, а также автомобильных запчастей. Асбест – твердый материал с высокой химической и термостойкостью, не пропускающий электричество, что также снижает риск возгорания изоляции.

Целлюлоза: Хотя изоляция из целлюлозы не является огнестойкой, антипирены могут помочь материалу противостоять горению. Обработка целлюлозы этими огнестойкими химикатами позволяет целлюлозе выдерживать температуру до 300 градусов, прежде чем она может загореться. Целлюлоза, состоящая из вспененных материалов, еще труднее воспламеняется, так как выдерживает температуру до 400 градусов.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *