Sag-group.ru

Стройка бетон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплопроводность и плотность пенопласта

Теплопроводность и плотность пенопласта

Пенопласт считается наиболее эффективным строительным материалом, используемым для утепления строений внутри и снаружи. Причиной широкой распространенности в строительстве вспененного полистирола или ППС являются отличные звуко- и теплоизоляционные свойства, плотность пенопласта.

Пенопласт

Пенопласт это материал для утепления, который обладает хорошими звуко- и теплоизоляционными характеристиками.

Стоимость пенополистирольных плит значительно ниже, чем на другие утеплители. Использование плит из пенополистирола в строительстве сопутствует сокращению эксплуатационных расходов на отопление либо охлаждение коммерческих или жилых помещений в десятки раз.

Выбор материалов при наружной изоляции дома из кирпича

В теплотехнике существует 3 правила, которыми следует руководствоваться при теплозащите дома, построенного из кирпича:

  • Следует брать во внимание коэффициент паропроницаемости компонентов, который должен увеличиваться от внутренней части ко внешней.
  • Опытные строители подскажут, что наиболее эффективно производить утепление кирпичных стен снаружи.
  • Качественно изолировать ограждающие конструкции целесообразно лишь с комплексным двусторонним подходом несущих конструкций.

В настоящее время существует три типа теплоизоляционных компонентов, теплоизоляция домов из кирпича с которыми будет идеальна. В данном случае речь идет о пенополистироле, пеноплексе и минеральной вате.

Пенополистирол экструдированный

Материал имеет самую худшую теплопроводность из тех, которые допускается применять при утеплении частного строения снаружи или изнутри. Зачастую он производится путем прессовки и имеет меньшую плотность, нежели, например, пенопласт.

Утепление кирпичных стен экструдированным пенополистеролом

Утепление кирпичных стен экструдированным пенополистеролом

Профессионалы никогда не будут класть пенополистирол на фасад, а исключением могут стать цокольные помещения. Для жилья материал использовать не желательно. Однако, если бюджет не позволяет приобрести более дорогие предложения, а тепла хочется – в исключительных случаях останавливаются на нем. Обычно его применяют в холодных районах с суровыми температурными условиями, а также в местности, где имеется высокая влажность и серьезные холода.

Пеноплекс и Пенопласт

Все чаще теплоизоляция кирпичных стен в частном строении осуществляется с применением пенопласта. Он выгоднее при изоляции снаружи и изнутри. В продаже представляются соответствующие плиты разной толщины, выбор которых делается на основе теплотехнического расчета. Сделать это реально простейшими электронными программами.

Существует 4 типа пенопласта, применяемого в строительстве, что описано в ГОСТе 15588-86, а именно: ПСБ-50, ПСБ-35, ПСБ-25 и ПСБ-15. Многие производители, стараясь привлечь внимание покупателей, маркируют свою продукцию индексами Ф (фасадный) и У (улучшенный), однако это всего лишь рекламная уловка и не более того, поскольку подобной информации в стандарте не указано.

Выбирая пенопласт для теплоизоляции дома, следует брать во внимание цифры маркировки, указывающие на теплопроводность. Меньшее значение говорит о больших теплосберегающих возможностях и большей его привлекательности.

Утепление кирпичных стен пенополистеролом

Утепление кирпичных стен пенополистеролом

Улучшенную модификацию пенопласта называли пеноплексом. Теплопроводность его оказывается ниже, поскольку плиты по толщине значительно уступают. Преимущество оказывается в доступности материала, что может выгодно повлиять на общую стоимость конечных работ. Строители обычно делают скрытую укладку. Например, для Центрального региона на 380 кирпич кладется 50 пеноплекс и сверху 120 облицовочный кирпич.

Минеральная вата

Минеральная вата поставляется в трех вариантах, а именно стеклянном, шлаковом и каменном. В основе первой присутствуют стеклянные составляющие, во второй шлаковые отходы металлургии, третьей – доломиты, известняки и базальт. С точки зрения своих свойств каждый представленный волокнистый компонент похож на пенопласт. Таким образом с толщиной 15.9см теплопроводность пенопласта равна 0.037Вт/м*с, а толщиной минваты 16.7см – 0.039Вт/м*с. Стоит отметить, что чем выше плотность ваты, тем она лучше сохраняет тепло. Конечный выбор по количеству и типу материала делается на основе теплотехнического расчета. Идеальным решением в плане качества может оказаться минвата paroc или rockwool, стоимость которых выше любых других предложений.

Стоит добавить, что эффективность вентилируемого фасада частных домов минимальна, поскольку зачастую высота стен невысокая. Это объясняется самой технологией вентиляции, когда воздушный поток создается разницей давления на разных высотах. Именно поэтому без правильной гидроизоляции минеральная вата будет легко впитывать влагу и плохо сохнуть, а, как известно, влажный материал имеет нулевую эффективность.

Преимуществом по сравнению с пенопластом можно называть то, что состав компонента абсолютно не интересен мелким грызунам.

Читайте так же:
Туннельные печи обжиг кирпича

Утепление кирпичных стен минеральной ватой

Утепление кирпичных стен минеральной ватой

Огромное значение имеет параметр паропроницаемости используемого материала. Так у минеральной ваты он равен 0.3, а у пенополистирола 0.05. Идеальным показателем считается 0.5, которым обладает дышащий деревянный сруб. Собственно это и должно стать ориентиром в вашем конечном выборе.

Мы предлагаем Вам утепление стен минватой под сайдинг, о чем более подробно можно прочесть в статье по ссылке, а сейчас обсудим только несколько моментов.

Как уже было сказано, минеральная вата подходит для теплоизоляции и снаружи, и изнутри. Ее укладка начинается с установки вертикальных стоек с шагом, отвечающим ширине материала. На наружной стене пользоваться рулонной ватой нежелательно, для чего отлично подходят прессованные плиты. Кроме всего обязательно делать укрытие парогидронепроницаемой защитной мембраной.

От чего зависит теплопроводность пенопласта

Величина теплопроводности пенопласта, как и любого другого материала, зависит от трех основных составляющих:

  1. температуры воздуха;
  2. плотности пенопластовой плиты;
  3. уровня влажности среды, в которой используется утеплитель.

Как видно из схемы, при низких температурах воздуха градиент по толщине стенки линейно меняется от отрицательных значений на наружной поверхности облицовки до +20 о С внутри помещения. Необходимо так подобрать теплопроводность и толщину материала, чтобы точка росы или, другими словами, температура, при которой начинают конденсироваться пары воды, находилась внутри массива пенопласта.

Влияние плотности и влажности окружающей среды

Несмотря на все заверения производителей, пенопласт способен поглощать и проводить водяные пары, для сравнения, величина паропроницаемости для пенопластового листа всего лишь на 20% ниже проницаемости древесины. Естественно, наличие водяных паров в толще пенопласта существенным образом влияет на его теплопроводность. Найти зависимость в справочниках практически невозможно, поэтому при расчетах делают эмпирическую поправку на теплопроводность, исходя из толщины теплоизоляции.

Пенопласт способен поглощать в поверхностных слоях до 3% воды. Глубина поглощения составляет 2 мм, поэтому при определении теплопроводности материала эти миллиметры выбрасывают из эффективной толщины теплоизоляции. Поэтому лист пенопласта толщиной в 10 мм будет в сравнении с листом в 50 мм иметь теплопроводность не в 5 раз больше, а в 7 крат. При значительной толщине пенопласта, более 80 мм, теплосопротивление увеличивается значительно быстрее, чем его толщина.

Вторым фактором, влияющим на теплопроводность, является плотность материала. При одинаковой толщине материал разных марок может иметь плотность в два раза больше. Принято считать, что 98% структуры утеплителя составляет высушенный воздух. С увеличением вдвое количества полистирола в плите, естественно, теплопроводность также увеличивается, примерно на 3%.

Читайте так же:
Чем каменщик пилит кирпич

Но дело даже не в количестве полистирола, меняется размер шариков и ячеек, из которых состоит пенопласт, образуются локальные участки с очень высокой теплопроводностью, или мостики холода. Особенно это касается трещин и стыков, любых зон деформации и установки креплений. Поэтому при установке зонтичных дюбелей количество креплений рекомендуют ограничивать 3 точками.

Влияние химического состава на теплопроводность

Мало кто обращает внимание на особые свойства пенопласта. Сегодня наиболее серьезной проблемой пенопласта считается его способность к воспламенению и выделению токсичных продуктов сгорания. СНиП и ГОСТ требуют, чтобы пенопласт, используемый для утепления жилых зданий, имел время самозатухания не более 4 с. Для этого используются соли ряда цветных металлов, таких как хром, никель, железо, включение в состав веществ, выделяющих углекислый газ при нагревании.

В результате на практике пенопласт с индексом « С » — самозатухающий имеет теплопроводность значительно выше, чем обычные марки пенополистирола. Практика использования пенополистирола для утепления в Евросоюзе показала, что более выгодным и дешевым является нанесение на внешнюю поверхность немодифицированного пенопласта специального покрытия из газообразующих агентов. Такое решение позволяет сохранить теплосберегающие свойства и экологичность материала, одновременно значительно повысить пожаробезопасность.

На рынке строительных материалов представлен огромный выбор пенополистирольных плит. Высокая теплопроводность плит утеплителей зависит от их вида. Например: лист пенопласта ПСБ-С 15 обладает до 15 кг/м3 плотностью и 2 см толщиной. Для листа от 2-х до 50 см плотность составляет не более 35 кг/м3. При сравнении пенопласта с другими подобными материалами можно легко проследить зависимость теплопроводности пенополистирольных плит от его толщины.

Так, например: теплопроводность пенопласта 50 мм, больше в два раза, чем у минеральной ваты такого же объема, в таком случае теплопроводность пенопласта, толщина 150 мм, вообще в 6 раз превысит эти показатели. Базальтовая вата, тоже очень сильно проигрывает пенопласту.

Для того чтобы применить один из способов изоляции, необходимо верно выбрать габариты материала. По следующему алгоритму можно выполнить расчет:

  • Необходимо уточнить общее тепло-сопротивление. Эта величина зависит от региона, в котором необходимо выполнить расчет, а именно от его климата.
  • Для вычисления тепло-сопротивления стены можно воспользоваться формулой R=p/k, где ее толщина равна значению р, а k-коэффициент теплопроводности пенопласта.
  • Из постоянных показателей можно сделать вывод, какое сопротивление должно быть у изоляции.
  • Нужную величину можно вычислить по формуле р=R*k, найти значение R можно исходя из предыдущего шага и коэффициента теплопроводности.

Теплопроводность пенопласта от 50 мм до 150 мм - считаем теплоизоляцию 4

Характеристики теплопроводности пенопласта

Для того чтобы рассмотреть такую характеристику, как теплопроводность пенопласта, разберемся для начала, что из себя представляет в принципе теплопроводность материалов. Теплопроводностью называют количественную характеристику способности тела проводить тепло.

Это количество тепловой энергии (Ватт), которое любой материал способен провести через себя (метр), при определенной температуре (С) за определенное время. Обозначается — λ и выражается Вт/м•С.

Определим оптимальные размеры данного утеплителя исходя из его теплопроводных характеристик. На рынке стройматериалов большое множество различных утеплителей. Пенопласт, как мы уже знаем, обладает теплопроводностью очень низкой, но эта величина зависит от марки материала.

Например, пенопласт марки ПСБ-С 50 имеет плотность 50 кг/м3. Таким образом, его теплопроводность составляет 0,041 Вт/м•С (данные указаны при 20-30 С). Для пенопласта марки ПСБ-С 25 значение будет 0,041 Вт/м•С, а марки ПСБ-С 35 – 0,038 Вт/м•С. Приведенные величины коэффициентов теплопроводности указаны для пенопласта одинаковой толщины.

Наиболее заметна теплопроводность пенопласта при сопоставлении значений с другими теплоизоляционными материалами. К примеру, лист пенопласта 30-40 мм аналогичен объёму минваты в несколько раз большей, а толщина листа 150 мм заменяет 185 мм пенополистирола. Конечно, есть материалы, у которых коэффициент ниже. К таким относится и пеноплекс. 30 мм пеноплекса смогут заменить 40 мм пенопласта, при аналогичных условиях.

Читайте так же:
Технические характеристики кирпича м75

Теплопроводность пенопласта - точные цифры 3

Как правильно рассчитать толщину пенопласта

Необходимые размеры утеплителя зависят от трех основных параметров:

1.Толщины стен.
2.Материала, из которого они построены.
3.Местности, в которой стоит дом.

Учет климатических особенностей местности производится при помощи специального коэффициента, который называется термосопротивлением и обычно обозначается буквой R. Он задается государственными строительныминормами, в соответствии с которыми вся территория Украины поделена на две части:

1.На большей части Западной и Восточной Украины коэффициент R установлен равным 3,3.
2.В южных регионах (Николаев, Херсон, Одесса) и в Ужгородском районе R = 2,8.

Толщина утеплителя должна выбираться так, чтобы суммарное тепловое сопротивление всех конструктивных слоев стены (обычно несущей части и самого утеплителя) было не меньше нормативного для заданной местности. При этом термосопротивление каждого слоя определяется делением его толщины на коэффициент теплопроводности материала (обозначается буквой λ), из которого он состоит.

Теплопроводность современных строительных материалов.

Современные технологии достигли больших высот в сфере производства теплоизоляционных материалов. Комбинирование строительных и теплоизоляционных материалов позволит добиться лучших показателей теплопроводности, по сравнению со старыми технологиями строительства зданий, в которых использовались тяжелые монолитные блоки из бетона или аналогичных материалов.

Использование новых технологий строительства позволит не только сократить затрачиваемое на выполнение работ время, но и снизить финансовые расходы.

Особенно часто используется данная технология при строительстве легких каркасных домов, супермаркетов и складских помещений.

Поставки пенопласта по Краснодару, Краснодарскому краю и Ростове-на-Дону.

Пенопласт или минеральная вата. Что выбрать и как применить

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

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

Характеристики пенопласта

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

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

Паропроницаемость — важнейший фактор

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

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

Читайте так же:
Сайдинг имитация под кирпич

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

С легкими пористыми блоками

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

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

Теперь рассмотрим особенности минеральной ваты

Утепление пенополастом обычно выполняют на плотных тяжелых материалах

Свойства минеральной ваты

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

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

Обязательное проветривание слоя утепления

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

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

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

Для минеральной ваты важна хорошая вентиляция

Экологичность и пожароопасность

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

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

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

Масса и др.

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

Выбирать по проекту

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

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

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

Выбор утеплителя для разных ситуаций

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

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

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector