Теплоизоляционные материалы для стен: Материал для утепления стен внутри

Содержание

Утеплители для наружных стен дома, виды утеплителей для стен снаружи

Содержание статьи:

Наружное утепление дома имеет ряд преимуществ перед внутренней теплоизоляцией. Оно не сокращает полезную площадь
помещений, позволяет стенам аккумулировать тепло, исключает их промерзание и защищает от воздействия атмосферных
осадков.

Основные способы утепления внешних стен дома

Существует несколько видов уличной теплоизоляции. Но наиболее распространены два из них.

  • Навесной фасад

При выборе этой технологии листы утеплителя приклеиваются непосредственно к стенам, затем фиксируются тарельчатыми
дюбелями. После чего закрываются каркасом и облицовываются сайдингом, панелями или, если утеплитель идеально ровный,
как, например, ПЕНОПЛЭКС, поверхность штукатурится без дополнительных манипуляций.

  • Вентилируемый фасад

Его суть заключается в том, что под отделочным слоем остается вентилируемый зазор.

У каждого из этих способов есть свои достоинства и недостатки. Так, навесной фасад с использованием штукатурки
выходит дешевле всего, но потребует специальных навыков для проведения «мокрых» работ. А вентилируемый фасад хоть и
обеспечивает высокую результативность, но стоит дороже варианта с наклеиванием листового материала прямо на стены.

Каким требованиям должно соответствовать утепление внешних стен

Их несколько. Перечислим основные из них.

  • Отсутствие влагопоглощения.
  • Безопасность для здоровья.
  • Низкая паропроницаемость.
  • Доступная цена.
  • Лёгкий вес.
  • Удобство монтажа.
  • Длительный срок службы.
  • Устойчивость к механическому повреждению.
  • Отсутствие усадки и адаптированность к вертикальному монтажу.
  • Биологическая инертность.
  • Высокая теплоизолирующая способность.

Ориентируясь на эти характеристики, давайте проанализируем наиболее популярные материалы для наружной теплоизоляции.

Какие материалы используют для утепления внешних стен

На рынке их представлено множество. Но самые распространённые можно разделить на 5 больших групп.

  • Различные виды ваты.
  • Полистирольные утеплители
  • Вспененные пенополиуретаны.
  • Другие.

В чём же особенности теплозащиты каждого вида? Рассмотрим этот вопрос подробнее — именно от него зависит выбор
материала в каждом конкретном случае.

Минеральная вата

Это волокнистый материал, который получают при переплавке и распылении стекла, различных горных пород, доменных
шлаков и др.

Утеплитель выпускается в рулонах и жёстких листах. И хотя у него немало минусов, такие его разновидности, как
стекловата и базальтовая вата, всё-таки ещё сохраняют популярность у российских потребителей, так как хорошо им
знакомы.

Стекловата

Сырьём для производства этого теплоизолятора служит бой стекла и кварцевый песок. Он достаточно пластичен (особенно
если речь идёт об изделиях невысокой плотности), поэтому при транспортировке его можно сворачивать.


Плюсы стекловаты


  • Не гниёт.
  • Подходит для теплоизоляции криволинейных поверхностей.
  • Монтаж можно осуществить без привлечения профессионалов.


Минусы


  • Волокна острые, как у всякого стекла, и вызывают стойкое раздражение кожи при контакте с ними.
  • Теплопроводность выше, чем у материалов полистирольной группы.
  • Большой коэффициент влагопоглощения (до 40% от собственной массы).
  • Утрата теплоизолирующих свойств при намокании.
  • Волокна связывают формальдегидные смолы, которые имеют свойство выделяться наружу.
  • Требует возведения каркаса при навесном способе утепления.
  • Низкая прочность материала.
  • Со временем под собственным весом происходит проседание волокон, из-за чего возникают мостики
    холода.

Базальтовая вата

Создаётся на основе магматических пород, принадлежащих к базальтовой группе, из-за чего её иногда называют
«каменной». Если стекловата имеет слоистую структуру, то базальтовая скорее хаотичную. Материал дополнительно
проходит через пресс, поэтому обладает высокой плотностью, немалым весом и имеет жёсткие контуры.


Плюсы базальтовой ваты


  • Простота монтажа.
  • Звукоизоляционные свойства.


Минусы


  • Паропроницаемость.
  • Гигроскопичность (ниже, чем у стекловаты, но всё равно присутствует).
  • Склонность к усадке.
  • Наличие в составе формальдегида.
  • Цена базальтовой ваты превосходит стоимость стекловаты.
  • Грызуны могут обустраивать в ней гнёзда.
  • Необходимо наличие специального костюма и маски для работы.

Утеплители полистирольной группы

Два её наиболее ярких представителя — традиционный вспененный беспрессованный пенополистирол (пенопласт) и
современный, обработанный методом экструзии (ПЕНОПЛЭКС). Первый состоит из отдельных гранул, непрочно соединенных
между собой, второй имеет мелкоячеистую структуру, наполненную углекислым газом. Оба являются очень лёгкими и
обладают хорошими теплоизолирующими свойствами. Но ПЕНОПЛЭКС исключает все недостатки пенопласта и обладает
характеристиками более высокого качества.

Пенопласт

На первый взгляд кажется, что это оптимальный утеплитель. Но изучив более детально его особенности, стоит трижды
подумать, прежде чем сделать выбор в пользу него.


Плюсы пенопласта


  • Низкая цена.
  • Лёгкость.
  • Коэффициент теплопроводности — 0,036–0,050 Вт/(м·K).
  • Паронепроницаемость.


Минусы


  • Впитывает влагу.
  • Очень неустойчив к механическим повреждениям — достаточно задеть его тяжёлым предметом, и
    целостность структуры нарушается.
  • Ряд лабораторных тестов показал, что уже через 5–7 лет в пенопласте начинаются деструктивные
    процессы.
  • На рынке представлено множество подделок.
  • В летнюю жару в них начинается деполимеризация — распад на составляющие с выделением стирола. Он в
    свою очередь приводит к сердечной недостаточности и возникновению других заболеваний.

ПЕНОПЛЭКС

А вот этот утеплитель, в отличие от предыдущего, можно назвать универсальным. И сейчас вы поймёте почему.


Плюсы ПЕНОПЛЭКСа


  • Самое высокое теплосопротивление из представленных материалов — 0,029-0,034 Вт/(м·K).
  • Нулевое влагопоглощение (коэффициент 0,4).
  • Паронепроницаемость.
  • Высокая прочность.
  • Биологическая инертность, на нём не заводится плесень и грибки.
  • Лёгкость в монтаже, не требуются специальные инструменты.
  • Его клеят прямо на стены без возведения каркаса.
  • Имеет идеально ровную поверхность.
  • Приемлемая цена.
  • Прочность на сжатие и изгиб. При усадке дома он не повреждается.
  • Срок службы от 50 лет. Причём с годами он практически не меняет своих характеристик.
  • Устойчив к циклам замораживания-размораживания.
  • Экологически безопасен.


Минусы


  • Не подходит для утепления многоэтажек выше 25 м.
  • Не устойчив к воздействию керосина, эпоксидных смол, ацетона и формальдегидов.

Пенополиуретан (ППУ)

Это современный вспененный материал, который наносят непосредственно на стену из специального пневмооборудования.


Плюсы ППУ


  • Коэффициент теплопроводности — 0,029–0,041.
  • Отсутствие мостиков холода.
  • В высохшем состоянии безопасен для здоровья.
  • Заполняет мельчайшие трещинки вследствие высокой адгезии.


Минусы


  • Впитывает от 1,2 до 2,1% влаги от собственного веса.
  • Требует дорогостоящего оборудования, защитного костюма и отличного владения технологией нанесения.
    Поэтому без привлечения специалистов при монтаже не обойтись.
  • Вместе с высокой ценой это делает утепление с помощью ППУ высокозатратным.
  • Во влажном состоянии токсичен.
  • Полностью избавиться от уже нанесённого слоя практически невозможно, если с годами вы решите
    заменить теплоизолятор.

Какая толщина утепления потребуется?

Ответ на этот вопрос в каждом конкретном случае будет индивидуальным. В большей степени он зависит от региона
проживания и его климатического пояса.

Для усреднённого подсчёта можно воспользоваться следующим принципом. Коэффициент сопротивления теплопередаче
вычисляется согласно СНиП. А затем умножается на теплопроводность материала.

Другой вариант — воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые имеются на многих строительных сайтах.

Как показал вышеприведённый анализ, оптимальным является такой утеплитель, как ПЕНОПЛЭКС. Он выигрывает у других
материалов по соотношению «цена/качественные характеристики», причём с довольно солидным отрывом. Надеемся, что наш
обзор поможет вам сделать правильный выбор, который в дальнейшем обеспечит энергоэффективную теплозащиту вашего
дома.

21.06.2018

Возврат к списку

Теплоизоляция и теплоизоляционные материалы для стен.

Теплоизоляция стен является важнейшим элементом теплоизоляции. Стенам приходится выдерживать серьезные нагрузки окружающей среды, такие как дождь, снег, ветер и еще множество факторов. Через стены может теряться до 40% тепла. Правильная теплоизоляция стен поможет создать не только идеальный микроклимат в помещение, но и существенно сэкономить средства на ремонте несущих конструкций. Следует отметить, что теплоизоляция стен так же является хорошим шумоизоляцией, а это еще один пункт экономии. Так же существуют требования к теплоизоляции стеновых конструкций для энергосбережения. К жилым домам данные требования довольно жесткие. На сегодняшний день в качестве теплоизоляции стен используют три основных вида теплоизоляционных материалов:

Теплоизоляция стен на основе органических материалов:

  

Для данного вида утеплителя стен используют такие материалы, как: древесное волокно, торф, камыш. Данными материалами можно проводить теплоизоляцию стен исключительно изнутри при постоянно низкой влажности помещения, так как материалы подвержены гниению и разрушению грибками. Так же к органическим относятся такие материалы как пенополистирол, пенопласт, пенополиэтилен в отличие от перечисленных ранее данные материалы не боятся влажных сред. При теплоизоляции стен органикой не стоит забывать о низкой огнестойкости данных материалов.

Теплоизоляция стен на основе неорганических материалов:

    

Для данного вида утепления стен используют такие материалы, как минераловатные утеплители, стекло волокно, ячеистые бетоны, пеностекло, базальтовое волокно. На сегодня основным материалом для теплоизоляции стен является минеральная вата, минеральные плиты, минераловатные маты. Данный материал имеет высокую паропроницаемость, а так же является огнестойким. Так же к данным материалам применяют различные добавки. Например гидрофобизирующие добавки. Материалы с применением данных добавок используются для теплоизоляции стен с высокой влажностью.

Теплоизоляция стен материалами смешанного типа:

  

Для данного вида утепления стен используют такие материалы, как асбест(асбест , -картон, -войлок, -бумага ) вермикулит, перлит, одним словом изделия  состоящие из вспученных горных пород. Данный вид материала используется гораздо реже первых двух по причине больших затрат используемого материала и значительной стоимости.   

Теплоизоляцию стен можно проводить двумя способами:

Утепление стен изнутри.

 

Теплоизоляция стен  необходима для сохранения тепла в
помещение, так же плюсом такой изоляции является хорошая шумоизоляция. Теплоизоляция стен изнутри помогает экономить до 50 процентов тепла зимой, а в жаркую погоду сэкономить электроэнергию используемую кондиционерами. Теплоизоляция стен изнутри зданий это вариант, не имеющий, определенных временных рамок и может производиться поэтапно в любое время года. Теплоизоляцию стен  отлично подходит для утепления подземных частей здания. Где другие виды теплоизоляции просто невозможны. Сегодня существует довольно большой выбор различных марок утеплителей для теплоизоляции стен. Перед теплоизоляцией стен изнутри необходимо посоветоваться с профессионалом, который поможет вам определиться с определенным видом материала наиболее подходящим для вас.

Утепление стен снаружи.

 

Утепление стен снаружи необходимо продумать на начальном этапе строительства. Большинство специалистов в один голос уверяют, что изоляция стен  является самым лучшим способом теплоизоляции стен. Такой вид теплоизоляции имеет ряд не маловажных преимуществ. Одним из главных является экономия внутреннего пространства помещения в отличие от теплоизоляции изнутри. Так же увеличивает долговечность, так как несущие стены меньше подвергаются перепадам температур. Еще один плюс теплоизоляция стен снаружи это возможность использования утеплителя с разными материалами. Подробнее можно ознакомиться с разделе теплоизоляция фасадов.

  Теплоизоляция

СнабСтройИнвест

Теплоизоляционные материалы и как их правильно выбрать

Строительные материалы, обладающие очень малой теплопроводностью, повышенной пористостью, а, следовательно, небольшой средней плотностью, и предназначенные для утепления различных зданий, в том числе жилых и производственных, называются теплоизоляционными. В настоящее время теплоизоляционные материалы пользуются большим и все растущим спросом. Теплоизоляционные материалы применяют не только для утепления зданий, но и для изоляции холодильных камер, печей турбин и прочих поверхностей, так что область применения таких материалов весьма широка.

Применение сравнительно очень лёгких утеплителей в строительстве позволяет возводить более тонкие стены, что не только значительно облегчает конструкции и снижает их стоимость, но и позволяет экономить практически любые основные стройматериалы (кирпич, древесину, бетон и прочие) и уменьшить таким образом расход топлива во время эксплуатации, и часто – очень значительно. А в различных видах оборудования теплоизоляция позволяет снизить имеющиеся по разным причинам потери тепла, что вполне может обеспечить необходимый температурный режим и снизить общий расход топлива.

Читайте также Утепления стен экструдированным пенополистиролом

В строительстве всякого рода теплоизоляционные материалы успешно применяют для полного и частичного утепления стен, кровли, фундаментов. Широкое применение теплоизоляционные материалы нашли в так называемом методе сэндвича, причем в панелях эти материалы расположены особым образом, многослойно, причем материалы используются различные их комбинации. В сэндвич-панелях сначала расположены блоки из газобетона, затем минеральная вата, пенополиуретан и облицовочный кирпич. Подобные стены позволяют предотвратить потери тепла в помещении наилучшим образом. Кроме того, срок эксплуатации всего здания также заметно увеличивается.

Для различных целей выбирается тот или иной конкретный теплоизоляционный материал. Так для теплоизоляции покатой крыши, не подверженной усадке, можно использовать стекловолоконные маты и плиты. А для утепления плоской крыши лучше взять утеплитель, обладающий меньшим весом и большей прочностью. Таким утеплителем вполне может явиться экструдированный пенополистирол – относительно новый материал, которые очень быстро стал популярным благодаря большому спектру всех своих достоинств.

Для утепления любого типа фундамента здания наилучшим образом могут подойти также такие материалы, как экструдированный пенополистирол, а также сходный по качествам экструдированный пенополиэтилен. Такие материалы не только имеют повышенную механическую прочность, но и очень плохо поглощают влагу, что немаловажно при утеплении фундамента.

Читайте также Какую эковату выбрать для утепления каркасного дома

А вот для теплоизоляции стен имеется гораздо больший выбор материалов. Выбор нужного утеплителя зависит, в самую первую очередь, от того, снаружи здания или внутри будет устанавливаться этот утеплитель, а также от цены на него, внешнего вида и желаемых эксплуатационных характеристик. Очень интересным вариантом утепления стен может явиться применение новейших стеновых панелей изоклинкер. Большим преимуществом таких очень технологичных панелей можно назвать низкую теплопроводность, газо- и паропроницаемость, повышенный срок службы а также хороший внешний вид.

Ну и ещё надо помнить, что при выборе материала для утепления следует обращать, прежде всего, самое пристальное внимание на все основные технические характеристики, такие как теплопроводность (чем ниже она, тем теплоизоляция лучше), горючесть (чем выше температура возгорания, тем хуже материал горит), долговечность, паропроницаемость, газопроницаемость и экологичность. Грамотное использование теплоизоляционных материалов позволит вам надежно утеплить здание.

Видео на тему «Теплоизоляционные материалы»

Автор статьи:

Задавайте вопросы в комментариях, делитесь своим опытом, так же принимается любая конструктивная критика, готов обсуждать.
Не забывайте делиться полученной информацией с друзьями.

Теплоизоляция стен дома — Агропром

Вопросы утепления дома, конечно, должны решаться на стадии его проектирования, а выполнять работы по теплоизоляции лучше всего при его строительстве. Однако сегодня многие дома старой постройки или вообще лишены утепления, или же слой теплоизоляции настолько плох, что эффект его совершенно не удовлетворяет обитателей дома. Ведь качественная теплоизоляция стен дома — это не только комфортные условия проживания, но и значительная экономия энергоресурсов. Как же выбрать наиболее подходящий вариант утепления дома, какие материалы использовать?

Виды теплоизоляции стен

Утепление стен может быть выполнено снаружи дома или внутри его.

Грамотно спроектированная и качественно выполненная теплоизоляция стен дома снаружи, безусловно, оптимальный вариант. Какой материал выбрать? Наиболее популярным материалом сегодня в Прибалтике и Скандинавии, климат которых сходен с нашим, стали ветрозащитные плиты ISOPLAAT. Такие плиты изготавливаются из измельченной древесины хвойных пород путем прессования. Ветрозащитные плиты пропитаны парафином. Они используются для наружной теплоизоляции стен деревянных, каркасных, газобетонных и кирпичных домов. Такая плита защищает дом от продувания, а ее пористая структура обеспечивает прекрасные теплоизоляционные свойства.

Но не всегда есть возможность утеплить дом снаружи. Например, Вы живете в многоэтажном городском доме. В таком случае Вашим вариантом будет теплоизоляция стен квартиры. Прекрасным материалом для утепления стен в квартире является тепло-звукоизоляционная плита ISOPLAAT. Она не только сохраняет тепло, но и обеспечивает хорошую звукоизоляцию, улучшая акустику помещения, заглушая шумы. Изготовленная из природных материалов такая плита экологически безвредна, она способна поддерживать нормальный уровень влажности в помещении.

  

Удачным решением для отделки квартир можно назвать и декоративные стеновые и потолочные панели ISOTEX, также изготовленные из волокна дерева хвойных пород. Покрытые высококачественными обоями такие панели не только обеспечивают тепло- и звукоизоляцию, но и придают дизайну стен изысканность и неповторимость.

Стеновые и потолочные панели просты в уходе, не боятся перепадов температуры и влажности, благодаря чему их можно использовать в загородных домах. Соединение типа «шип-паз» обеспечивает их легкий монтаж. Крепятся они с помощью клея или на обрешетку.

cyber security training coursesdirect money lenders bad creditсвадебный макияж для брюнеток с зелеными

Общие изоляционные материалы, используемые в зданиях

Изоляционные материалы поступают из различных источников, таких как минералы, растительные волокна, продукты животного происхождения и синтетические соединения. Как и во многих инженерных решениях, у каждого материала есть преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе утеплителя для зданий .

В этой статье представлен обзор основных опций на рынке и их эффективности в реальных проектах. Существуют изоляционные материалы, которые больше не используются, но их можно найти в старых конструкциях, например изоляция с содержанием асбеста, которая объявлена ​​вне закона.


Убедитесь, что ваше здание имеет правильную изоляцию, и сократите расходы на электроэнергию.


Стекловолокно

Стекловолокно — один из самых популярных изоляционных материалов, изготавливаемый путем переплетения тонких нитей стекла. Он производится в основном из переработанного стекла.

Характеристики:
— Минимизирует теплопередачу
— Негорючий
— Диапазон R-значений от R-2,9 до R-3,8 на дюйм Может быть опасен для установщиков, требующих специального защитного оборудования.Мелкие частицы стекла могут повредить глаза, легкие и кожу.
— Насыпная изоляция наносится с помощью изоляционно-выдувной машины

Доступны в:
— Одеяла (рулоны и войлок): войлок из стекловолокна может быть средней или высокой плотности, с более высокими значениями R по сравнению со стандартными войлоками — In Blanket System (BIBS): вариант насыпного утеплителя, который сушится ветром, и испытания показали более высокий уровень изоляции, чем у других типов стекловолокна
— Жесткие плиты
— Изоляция воздуховодов
— Жесткая волокнистая изоляция

Минеральная вата

Минеральная вата относится к двум типам изоляционного материала:

  • Минеральная вата из базальта или диабаза
  • Шлаковая вата, изготовленная из доменного шлака сталелитейных заводов

Характеристики:
-Содержит в среднем 75% переработанных материалов
-Не требует добавок для придания огнестойкости
-Не рекомендуется в условиях экстремально высоких температур стоимость в пределах от R-2. 8 к R-3,5
-Экологически чистый
-Не плавится и не горюч
-Умеренная стоимость

Доступен в:
— Одеяло (полотно и рулоны)
— Сыпучий и вдуваемый
— Жесткая волокнистая или волокнистая изоляция

Целлюлоза

Целлюлоза производится из переработанной бумажной продукции, в основном из газет. В процессе производства бумага сначала разбивается на более мелкие кусочки, а затем волокнистится. Целлюлоза является одной из самых экологически чистых форм изоляции и доступна в насыпной и вдувной версиях.

Характеристики:
-Экологически чистый
-Большая часть его содержимого перерабатывается (82-85%)
-Задерживает поток воздуха
-Минеральный борат добавлен для обеспечения огнестойкости и защиты от насекомых
-Не требует1 влагозащиты — Значения R варьируются от R-3,1 до R-3,7
— Отличный продукт для сведения к минимуму ущерба от пожара
— Из-за своей компактности он почти не содержит кислорода
— Может вызывать аллергию
— Для установки требуются квалифицированные рабочие
— Умеренная стоимость

Полистирол

Полистирол — бесцветный и прозрачный термопласт. Изоляция из полистирола доступна во многих версиях:

  • Формованный пенополистирол (MEPS), , обычно используемый в плитах из пенопласта и в виде небольших шариков из пенопласта.
  • Пенополистирол (EPS), из маленьких пластиковых шариков, сплавленных вместе
  • Экструдированный полистирол (XPS), — расплавленный материал, прессуемый в листы, также известный как пенополистирол

Характеристики:
— Низкая стоимость, но не экологически чистая
— Горючий, требует покрытия огнеупорным химическим веществом
— Малый вес
— Склонен к накоплению статического электричества
— Трудно контролировать
— Термический дрейф или старение происходит с течением времени — значение R зависит от плотности: дорогой XEP имеет значение R R-5.5, в то время как EPS предлагает R-4
-Водонепроницаемость
-Отличная звуко- и термоизоляция
-Гладкая поверхность

Доступен в:
— Сыпучий наполнитель (мелкие шарики)
— Бетонные блоки и теплоизоляционные бетонные блоки
— Изоляционные бетонные формы (ICF)
— Структурные изоляционные панели (SIP)
— Пенопласт или жесткий пенопласт

Полиуретан

Полиуретан

доступен в пенопласте с закрытыми и открытыми порами. Пенопласты с закрытыми порами обладают ячейками высокой плотности, заполненными газом (не ГХФУ), что позволяет пене расширяться.Пенопласты с открытыми порами не такие плотные и наполнены воздухом, что при нанесении создает губчатую текстуру. Однако в некоторых сортах с низкой плотностью в качестве пенообразователя используется углекислый газ.

Характеристики:
-Высокая стоимость
-Неэкологичность
-Огнестойкость
-Отличный звукоизолятор
-Новые пеноматериалы используют газ, не содержащий хлорфторуглеродов, в качестве вспенивателя
-Легкий вес
-R-значение R-6,3 на дюйм
— Содержит газ с низкой проводимостью в своих ячейках
— Термический дрейф или старение происходит только в пенах с закрытыми порами в первые два года после нанесения.Для замедления теплового дрейфа можно накладывать слой фольги и пластиковых облицовок, обращенных к открытому пространству, создавая лучистый барьер.
— Напыляемая пена дешевле, чем пенопластовые плиты, и работает лучше. — Напыляемая пена может расширяться быстро или медленно в зависимости от требований пользователя
— Устойчива к диффузии водяного пара

Доступен в:
— Пенопласт или жесткий пенопласт
— Напыляемая пена и вспененный на месте
— Структурные изолированные панели (SIP)

Натуральные волокна

Многие натуральные волокна находят применение в изоляции зданий.Некоторыми примерами являются хлопок, овечья шерсть, солома и конопля.

Хлопок выпускается в батах и ​​рулонах и обладает следующими свойствами:

  • Состоит из 85 % переработанного хлопка и 15 % пластиковых волокон
  • Обработан боратом (антипирен и средство от насекомых)
  • Минимальные энергетические потребности для производства

Овечья шерсть также доступна в виде войлока и рулонов и имеет следующие характеристики:

  • Обработан боратом для защиты от вредителей, огня и плесени.
  • Удерживает воду, но многократное смачивание и высушивание снижает эффект боратов

Солома используется в качестве изоляции с 1930-х годов. Он доступен в виде плит или структурно-изолированных панелей (SIP), которые являются звукопоглощающими и имеют типичную ширину от 2 до 4 дюймов.

Конопля не является распространенным изоляционным материалом в США, хотя его R-значения сравнимы с другими типами волокнистой изоляции.

Полиизоцианурат

Полиизоцианурат или полиизо представляет собой термореактивный пластик с закрытыми порами, аналогичный полиуретану.Он содержит газ с низкой проводимостью, не содержащий HCF, и может быть вспенен на месте, что дешевле и эффективнее, чем использование пенопластовых плит.

Polyiso подвергается тепловому дрейфу или старению в течение первых 2 лет после изготовления, но фольгу и пластиковую облицовку можно наносить на открытое пространство. Это работает как лучистый барьер, стабилизируя значение R

.

Полиизо доступен в следующих формах:

  • Пенопласт или жесткий пенопласт
  • Напыляемая пена и вспениваемая на месте
  • Ламинированные изоляционные панели
  • Структурно-изолированные панели (SIP)

Цементная пена

Как следует из названия, этот изоляционный материал изготовлен на основе цемента.Он нетоксичен и негорюч, сделан из минералов, извлеченных из морской воды. Цементная пена похожа на пенополиуретан, ее можно распылять и вспенивать на месте.

Фенольная пена

Фенольная пена — это еще один тип изоляции, который напыляется и вспенивается на месте. Он использует воздух в качестве пенообразователя и может дать усадку до 2% после отверждения.

Что такое изоляционные покрытия?

Облицовка – это покрытия, наносимые на изоляцию в процессе производства или после него.Их основные цели — защита поверхности, скрепление изоляции и упрощение крепления к строительным элементам. В зависимости от типа облицовки может также выполнять следующие функции:

  • Действует как барьер для воздуха и пара
  • Огнестойкость
  • Алюминиевая фольга, в частности, также является барьером для излучения

Наиболее распространенными видами облицовки являются крафт-бумага, белая виниловая пленка и алюминиевая фольга.

Изоляционные материалы, которые больше не используются

Некоторые изоляционные материалы, которые использовались в прошлом, теперь запрещены законом, недоступны или не используются из-за проблем со здоровьем.Некоторыми примерами являются вермикулит, перлит и карбамидоформальдегид.

Вермикулит и перлит использовались для изоляции чердаков до 1950-х годов, но больше не используются, поскольку содержат асбест. Эти изоляционные материалы в основном были доступны в виде насыпного наполнителя или гранул.

  • Для удаления асбеста из существующих зданий требуются сертифицированные подрядчики по обращению с асбестом
  • Наносились путем нагревания каменных гранул до их взрыва
  • Разрешено смешивание с цементом

Карбамидоформальдегид представляет собой распыляемую пену, которая широко использовалась в 1970-х и 1980-х годах.Однако из-за неправильной установки произошло много судебных дел, связанных со здоровьем. В результате карбамидоформальдегид был запрещен в жилых домах, но до сих пор используется для кладки стен в коммерческих и промышленных зданиях.

  • В качестве пенообразователя используется сжатый воздух
  • Не расширяется при отверждении
  • УФ на основе азота требует больше времени для отверждения
  • Водяной пар может проходить через
  • Не содержит антипирен

Заключение

Огромное количество доступных изоляционных материалов может показаться ошеломляющим.Однако с профессиональными инженерными услугами вы можете убедиться, что ваш проект имеет оптимальную изоляцию. Хорошо изолированное здание имеет более низкие расходы на отопление и охлаждение, поскольку эффективная изоляция сводит к минимуму приток тепла летом и потери тепла зимой.

Когда эффективная изоляция сочетается с высокоэффективной конструкцией HVAC, в вашем здании достигается резкое снижение затрат на отопление и охлаждение. Применение изоляции в новых зданиях дешевле и проще, так как нет необходимости нарушать существующую конструкцию. Разработчики, которые планируют новый проект, должны помнить об этом.

 

Теплоизоляционный материал — обзор

Резюме

Теплоизоляционные материалы, материалы или комплексы материалов, очевидно устойчивые к тепловым потокам, — это общее название теплосберегающих и теплоизоляционных материалов. Термическая консервация предназначена для предотвращения распространения или потери тепла, тогда как теплоизоляция предназначена для предотвращения проникновения внешнего тепла. По химическому составу теплоизоляционные материалы делятся на неорганические, органические и композиционные.Неорганические теплоизоляционные материалы используют минералы в качестве сырья, обычно в волокнистой и пористой форме, и могут быть изготовлены в виде панелей, листов, рулонов или оболочек труб. Органические изоляционные материалы изготавливаются из органического сырья (разновидности смол, пробки, древесной шерсти и щепы и т.д.).

Среди звукопоглощающих материалов твердые и гладкие материалы с плотной структурой имеют меньшую звукопоглощающую способность, но большую отражающую способность, напр. стены из терраццобетона, мрамора, бетона и цементной штукатурки и т. д.; пористые материалы грубые, рыхлые и мягкие, с взаимопроникающими микропорами имеют лучшую звукопоглощающую способность, но меньшую отражающую способность, такие как стекловата, минеральная вата, пенопласт, древесноволокнистые плиты, полуперфорированные декоративные акустические плиты из ДВП и микропористые плитка и др. Факторы, влияющие на звукопоглощающие характеристики пористого материала: скорость внутренней перфорации и пористость материала; толщина материала; воздушная прослойка на обратной стороне материала; влияние температуры и влажности.

Материалы, способные ослаблять или блокировать распространение звуковой волны, называются звукоизоляционными материалами. Для изоляции воздушного звука в качестве звукоизоляционных материалов следует брать плотные, твердые и тяжелые материалы (такие как глиняная черепица, стальные панели, железобетон и т. д.); тогда как материалы с хорошими звукопоглощающими характеристиками обычно легкие и рыхлые пористые, которые не подходят для использования в качестве звукоизоляционных материалов. Для изоляции твердого звука наиболее эффективной мерой является перекрытие пути распространения звуковой волны.

Обычно используемые акустические плиты включают минеральную вату, стекловату, перлит, пенокальций и пенополистирольные декоративные акустические плиты, а также плиты из силиката кальция, армированного волокном, и т. д.

Экспериментальная оценка изоляционных материалов для стен и крыш и их влияние на тепловой комфорт в помещении в композитном климате

https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2012.09.023Получить права и содержание

Резюме

Улучшенная изоляция с низкой теплопроводностью вносит значительный вклад в новое строительство и модернизацию существующих зданий , когда упор делается на энергоэффективность.Целью исследования является определение влияния теплоизоляционных материалов в зданиях на возможность эффективного энергосбережения при минимальном занимаемом пространстве. Хотя Строительный кодекс по энергосбережению (ECBC) Индии определяет директивные и обязательные требования для коэффициента U и значения R , но способ достижения этих значений оставлен на усмотрение проектировщика, и нет опубликованных данных по эти значения. Для достижения этих целей были проведены эксперименты по расчету термического сопротивления и всех коэффициентов теплопередачи путем измерения теплопроводности различных типов материалов, доступных на индийском рынке, имеющих разную толщину, с помощью устройства с автоматическим ограждением нагревательной плиты.Сто двенадцать комбинаций секций стен и крыш были рассчитаны и сопоставлены с различной толщиной изоляционных материалов для определения коэффициента U и значения R для удовлетворения требований ECBC. Результаты исследования показывают, что Elastospray толщиной 50 мм с обычной крышей и стеной удовлетворяет требованиям ECBC, тогда как другие изоляционные материалы требуют большей толщины для соответствия рекомендуемым значениям. Для проверки результатов в кампусе CSIR–CBRI построены два прототипа зданий; один с обычной стеной из обожженного глиняного кирпича, железобетонной крышей и наружной теплоизоляцией толщиной 50 мм, а другой без утеплителя.Представлены результаты зимне-летнего сезона за шесть месяцев.

Особенности

► Влияние изоляционных материалов на соблюдение строительных норм и правил по энергосбережению. ► Экспериментальное вычисление коэффициента U и значения R для 112 секций стен и крыш. ► Анализ неопределенностей экспериментальных данных. ► Elastospray толщиной 50 мм удовлетворяет требованиям ECBC, а другие изоляционные материалы требуют большей толщины. ► Проверка результатов на двух прототипах зданий.

Ключевые слова

Ключевые слова

Ключевые слова

Тепловые комфорта

Thermal Comfort

ECBC

U ECBC

U

U Refactor

R -Value

Рекомендуемое соревнование Статьи (0)

Посмотреть полный текст

Copyright © 2012 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылающиеся статьи

Теплоизоляция зданий. Проектирование зданий

Изоляционные материалы значительно усовершенствовались благодаря технологическим достижениям. Законодательство послужило катализатором развития, от основных требований части L строительных норм и правил до соблюдения государственных целей по сокращению выбросов углерода, осуществляемых с помощью передовых программ, таких как Кодекс экологичных домов и BREEAM.

Изоляционные материалы различаются по цвету, отделке поверхности и текстуре, составу сердцевины и, что немаловажно, по характеристикам. Спецификация материалов, которые изолируют, является научно обоснованным решением, но успешная спецификация зависит от понимания спецификатором не только математических характеристик, но и периферийных факторов, которые могут повлиять на окончательную установку.

Спецификация изоляционных материалов часто основывается на минимальных требованиях части L Строительных норм и правил AD (утвержденный документ) и их взаимосвязи с данными о производительности производителей, и было высказано предположение, что законодательство стимулирует производство ряда продуктов, которые « просто работать», представляя небольшую видимую разницу между ними.

Однако для того, чтобы правильно указать изоляцию, спецификатор должен понять причины, по которым она работает, и применить правильную технологию к любой данной детали конструкции.Более полное понимание процессов, благодаря которым изоляция работает, а также факторов, которые мешают ей работать, позволит специалистам по спецификации определить правильный материал для правильного применения.

Установленные эксплуатационные характеристики изоляционного изделия зависят не только от эксплуатационных характеристик и соблюдения подрядчиками требований производителей и общих требований к качеству изготовления, но и от пригодности изоляционного материала, указанного для места его установки.

Изоляционные изделия предназначены для того, чтобы препятствовать передаче тепла через сам материал. Существует три способа передачи тепла: излучение, теплопроводность и конвекция.

[править] Радиация

Любой объект, температура которого выше, чем температура окружающих его поверхностей, будет терять энергию в результате чистого радиационного обмена. Лучистое тепло может распространяться только по прямым линиям. Поместите твердый предмет между точками А и В, и они перестанут напрямую обмениваться лучистым теплом.Излучение является единственным механизмом передачи тепла через вакуум.

[править] Проводимость

Проводимость зависит от физического контакта. Если нет контакта, проведение не может иметь место. Контакт между двумя веществами с разной температурой приводит к теплообмену от вещества с более высокой температурой к веществу с более низкой температурой. Чем больше разница температур, тем быстрее теплообмен.

[править] Конвекция

Конвекция – это передача энергии через жидкости (газы и жидкости).Именно этот способ играет наибольшую роль в выделении и передаче тепла в зданиях. Чаще всего этот эффект распространяется от твердого тела к газу, то есть от объекта к воздуху, а затем обратно, как правило, когда воздух встречается с внешней тканью здания.

Процесс фактически инициируется передачей энергии за счет проводимости и осложняется уровнем водяного пара, который поддерживается воздухом. Молекулы воды накапливают тепло, переданное им за счет теплопроводности от теплых поверхностей.Водяной пар и воздух не могут быть разделены как газы. Они расстанутся только тогда, когда будет достигнуто давление насыщенного пара, то есть количество воды (хотя и в виде пара) превышает уровень тепла, доступного для поддержания ее в виде газа (пара), и поэтому она конденсируется.

Конденсация вызывает высвобождение этого скрытого тепла; отношение температуры к водяному пару изменяется, и как только оно изменится достаточно сильно, процесс начнется снова. Погодные системы мира следуют очень похожему циклу.

Если бы воздух можно было сохранять неподвижным и сухим, он работал бы как высокоэффективный изоляционный материал. Однако, если воздух нагревается, его молекулярная структура расширяется и становится менее плотной по сравнению с окружающим воздухом, и поэтому поднимается. По мере удаления от источника тепла он начинает остывать. Молекулы сжимаются, увеличиваются в плотности и снова опускаются вниз. Молекулы воздуха находятся в постоянном движении, зависящем от температуры окружающей среды и помех от любой точки или фоновых источников тепла.

Этот процесс теплопередачи «конвекция» усложняется тем фактом, что воздух будет охлаждаться со скоростью, зависящей от степени насыщения водяным паром. Чем больше насыщение, тем медленнее охлаждение.

Изоляционные материалы ограничивают поток энергии (тепла) между двумя телами, имеющими разную температуру. Более высокие изоляционные характеристики напрямую связаны с теплопроводностью утеплителя. То есть скорость, с которой фиксированное количество энергии передается через материал известной толщины.

Прямой обратной (обратной) величиной этой меры является термическое сопротивление материала, которое измеряет способность материала сопротивляться передаче тепла.

[править] Теплопроводность

Теплопроводность, часто называемая значением «K» или «λ» (лямбда), является постоянной величиной для любого данного материала и измеряется в Вт/мК (ватт на кельвин-метр). Чем выше значение λ, тем лучше теплопроводность. Хорошие изоляторы будут иметь как можно более низкую стоимость.Сталь и бетон обладают очень высокой теплопроводностью и, следовательно, очень низким термическим сопротивлением. Это делает их плохими изоляторами.

Значение λ для любого материала становится выше с повышением температуры. Хотя повышение температуры должно быть значительным, чтобы это произошло, и варианты температуры в большинстве зданий, как правило, находятся в пределах допусков, которые сделают любое изменение значения лямбда незначительным.

[править] Термическое сопротивление

Термическое сопротивление, называемое значением «R» материала, является произведением теплопроводности и толщины.Значение R рассчитывается путем деления толщины материала на его теплопроводность и выражается в единицах м2К/Вт (квадратный метр-кельвин на ватт). Чем больше толщина материала, тем больше тепловое сопротивление.

[править] U-значение

В терминах строительства, хотя значение U может быть рассчитано и отнесено к одной толщине любого материала, обычно его рассчитывают как продукт, полученный в результате сборки различных материалов в любой заданной форме конструкции. Это мера передачи тепла через заданную площадь строительной ткани, т.е. 1 кв.м.

Таким образом, единицами измерения являются Вт/м2К (ватт на квадратный метр по Кельвину) и они описывают теплопередачу в ваттах через квадратный метр строительного элемента (например, стены, пола или крыши). Это используется для расчета теплопередачи или потерь через строительную ткань. Например, если стена имеет коэффициент теплопередачи 1 Вт/м2К, то при перепаде температур в 10° потери тепла будут составлять 10 Вт на каждый квадратный метр площади стены.

Изоляция с открытыми порами включает такие продукты, как минеральная изоляция и изоляция из овечьей шерсти. Утеплители из вспененного полистирола (EPS) технически являются «закрытыми ячейками» по своей структуре, но их характеристики аналогичны материалам с открытыми ячейками из-за связи по всей структуре воздушных карманов, которые окружают шарики из вспененных ячеек, которые являются сущностью его состава. .

На приведенном ниже рисунке показано изображение сердцевины в разрезе типичного изделия из стекловаты, на которое нанесено изображение миллионов и миллионов (на квадратный метр) воздушных карманов с открытыми порами, которые образуются во время производства. В то время как производственный процесс нагнетает воздух в сердцевину стеклянных волокон, предварительно введенный связующий агент активируется, образуя матрицу, скрепляющую композицию. Это создает «пружинную нагрузку», связанную с изоляцией из минеральной ваты, что позволяет ей восстанавливать свою форму и толщину после сжатия.

Открытоячеистая структура матрицы обеспечивает миграцию воздуха через ее сердцевину, но этот путь извилистый, поэтому потери тепла за счет конвекции минимальны.Принцип работы заключается в образовании таких небольших воздушных карманов, что движение воздуха доводится до виртуальной, но не полной остановки.

Материал способен излучать только то тепло, которое он способен поглотить. Стеклянные нити и их связующее являются плохими проводниками тепла, поэтому потери тепла за счет излучения считаются незначительными.

Сухой воздух является хорошим изоляционным газом. Таким образом, в продуктах с открытыми порами, если можно предотвратить загрязнение воздуха в сердцевине водяным паром (используя пароизоляционные барьеры), сверхмалые воздушные карманы будут значительно ограничивать движение воздуха.

Изоляторы с закрытыми порами включают такие продукты, как экструдированный полистирол и плиты из химического пенопласта. В технологии закрытых ячеек используется контролируемое введение газов (вспенивающих агентов) во время производства, которые образуют гораздо более плотную матрицу из отдельных ячеек, чем стекловата или пенополистирол. Ячейки образуются в виде пузырьков газа, теплопроводность которого значительно меньше, чем у воздуха. Объедините это с неспособностью водяного пара легко загрязнять ячейки, и это обеспечивает значительно более эффективные изоляционные материалы.(Примечание: матрица некоторых химических пеноизоляторов может со временем разрушаться в присутствии воды или водяного пара.)

Стенки клеток чрезвычайно тонкие, что ограничивает проводимость, но газонепроницаемы. Плотный клеточный состав дополнительно ограничивает возможность движения газа, поскольку он может двигаться только в пределах своей содержащей клетки, а не между клетками. Как и в случае материалов с открытыми порами, на процесс передачи тепла от теплых к холодным сторонам влияет сочетание проводимости через стенки ячеек и ограниченной конвекции через газ ячейки.

Эффективность материала очень высока и эффективна на площади целой доски, но значительно снижается из-за плохого качества резки и соединения доски.

Стремясь улучшить долгосрочные характеристики, производители, в частности, покрывают пенопластовые плиты блестящим слоем фольги. Это сводит к минимуму загрязнение водяным паром, действуя как пароизоляция, а также отражая лучистую энергию обратно в здание. Склеивание плит с фольгированным покрытием с помощью ленты из фольги может улучшить пароизоляцию, хотя это мало повлияет на плохо сконструированное соединение, которое не всегда герметично.

Производители изоляционных материалов выпускают техническую и рекламную литературу, включающую широкий диапазон цифр, которые могут сбивать с толку, и не все производители одинаково представляют свои характеристики.

Показатели производительности обычно основаны на результатах лабораторных испытаний. Такие результаты принимаются повсеместно, проектировщиками зданий и законодательными органами, такими как органы строительного контроля.

Однако это не то же самое, что проверка на месте.Никакие две ситуации «на месте» не обеспечат абсолютно одинаковые условия, поэтому испытания можно проводить только для сравнения различных изоляционных продуктов в точно таких же условиях. В результате производители иллюстрируют производительность в коммерческой и технической литературе, описывая идеальную установку, где соединения идеально выполнены, изоляция равномерно непрерывна, а все допуски выполнены с точностью до миллиметра. Любой, кто был на стройке, знает, что это не соответствует действительности.

С этой целью составители спецификаций могут принять к сведению проведение оценки «Зеленого курса». Диктат здесь состоит в том, чтобы придерживаться «золотого правила», согласно которому стоимость предлагаемых мер по энергосбережению не должна превышать прогнозируемую экономию, полученную в результате использования меньшего количества энергии. На практике, чтобы удостовериться в этом, оценщики «зеленых» сделок (GDA) придерживаются очень консервативной точки зрения в отношении прогнозируемой экономии и прогнозируемой экономии, включающей расчеты использования изоляции на уровне 75% данных о производительности производителя.

Кроме того, в то время как производители сосредотачиваются на эксплуатационных характеристиках продукта, они могут упускать из виду другие ключевые вопросы, которые непосредственно влияют на эксплуатационные характеристики, такие как спецификация правильного изоляционного материала в зонах зданий, которые могут создавать холодную и потенциально влажную среду, для Например, пустоты под полом.

Изоляция и вода не смешиваются. Все типы изоляционных материалов будут затронуты в диапазоне от незначительного (например, экструдированный полистирол (XPS)) до серьезного нарушения (например, шерстяные изоляторы).Степень компромисса будет связана со степенью загрязнения. Таким образом, любая среда, в которой водяной пар может существовать без угрозы быстрого и полного испарения или присутствия самих физических капель воды, снижает эффективность изоляции. Оказавшись внутри матрицы утеплителя, вода будет проводить энергию, которую изоляция пытается удержать. Чем больше капля воды, тем больше проводимость.

Например, при укладке стекловаты в стену с заполнением полости, если одна из сторон полости каменной кладки подверглась воздействию дождя непосредственно перед укладкой утеплителя, потенциальное снижение изоляционных характеристик Готовая полая стенка.Если изоляция промокла насквозь, характеристики вполне могут стать отрицательными.

Сегодняшние спецификаторы искусственной среды находятся под растущим давлением; быть более экологичным, создавать среду с низким содержанием углерода и двигаться в направлении большей устойчивости. Крупные производители изоляции приняли важные меры для:

Производители позиционируют свою продукцию как «экологически безопасную», исходя из того, что их изоляционные изделия будут экономить гораздо больше энергии/углерода в течение срока службы установки, чем затраты на их производство.

Изоляционные материалы зависят от присущего им молекулярного состава, чтобы свести к минимуму три формы теплопередачи — излучение, теплопроводность и конвекцию. Наибольшие теплопотери здания связаны с движением воздуха. Любое движущееся тело воздуха отбирает тепло у объекта или поверхности, над которой оно проходит. Потери тепла пропорциональны скорости движущегося воздуха, количеству присутствующей воды и разности температур между источником тепла и воздухом.

Чем быстрее движется воздух над источником тепла, тем быстрее происходит теплопередача.Присутствие капель воды ускорит этот процесс, хотя обычно необходимо контролировать насыщение водяным паром, чтобы избежать проблем, вызванных конденсацией.

Конденсацию можно в значительной степени контролировать, обеспечивая содержание водяного пара в воздухе в теплой внутренней среде. Пароизоляционные слои на теплой стороне изоляции, эффективно герметизирующие оболочку для перемещения воздуха между теплыми и холодными зонами, являются теоретическим решением.

Современная технология материалов и тщательно контролируемое качество изготовления при сборке этих материалов могут обеспечить почти нулевую утечку воздуха через изолированную оболочку, и действительно конструкция Passivhaus зависит от этого, в то время как использование контролируемой вентиляции для удаления загрязненного воздуха, принципы проектирования, которые зависят от качества изготовления чтобы добиться успеха.

Применительно к ячеистой конструкции специальных изоляционных материалов основная цель состоит в том, чтобы предотвратить движение газов внутри матрицы изоляционного сердечника, при этом также будут уменьшены потери тепла, являющиеся следствием этого движения.

Несмотря на то, что изоляционные материалы с открытыми порами, такие как шерсть, допускают гораздо большую миграцию воздуха через них, что ограничивает их эксплуатационные характеристики, их гибкая конструкция дает гораздо большее преимущество с точки зрения контроля качества монтажа. Из-за природы материала соединение дает результат, очень похожий на сам материал. Принимая во внимание, что изделия из жесткого картона несут обременительную надбавку за установку для достижения стандартов точности соединения, установленных производителем в «лабораторных испытаниях».

Изоляционные материалы с более плотным самодостаточным ячеистым составом будут обеспечивать более низкую теплопроводность (значение λ) и, следовательно, более высокое удельное тепловое сопротивление (значение R), чтобы превзойти материалы с «открытыми ячейками», которые полагаются на поддержание сухости воздуха в их ядрах для максимальной производительности.

Доступны вспененные продукты с открытыми порами, которые благодаря составу основной матрицы имеют более высокую теплопроводность, чем их собратья с закрытыми порами, но обладают преимуществами, заключающимися в большей гибкости, позволяющей приспосабливаться к строительным движениям, и любое повреждение стенок ячеек не приведет к высвобождению от содержания газа.

При выборе изоляционных материалов проектировщик здания должен учитывать возможность загрязнения водой, а также возможность миграции газа в матрице заполнителя и связанное с этим ухудшение характеристик, которое может еще больше ухудшиться в течение срока службы здания, незаметно и неконтролируемо.

На рынке существуют более эффективные технологии с «аэрогелями» и «вакуумными панелями», но производительность зависит от тех же принципов теплопередачи и в настоящее время имеет ограниченную нишу спецификаций, оставаясь в значительной степени непомерно высокой по стоимости для обширных большинство приложений.


Эта статья была первоначально написана Марком Уилсоном MCIAT, авторские права переданы компании Henry Stewart Publications для целей публикации. В июне 2013 года он стал победителем нашего конкурса статей, организованного Чартерным институтом строительства.

Более длинная версия статьи была впервые опубликована в журнале Building Survey, Appraisal & Valuation, том 2, номер 1, апрель 2013 г., опубликованном издательством Henry Stewart Publications, Лондон.

Как установить теплоизоляцию на стену?

Инструкция по монтажу теплоизоляционных плит Thermano на трехслойную стену.

Инструкция по монтажу теплоизоляционных плит Thermano на трехслойную стену.

Плиты

PIR являются одними из лучших материалов для обеспечения теплоизоляции зданий.
Инвестиции в изоляцию класса A++ значительно снижают потребность в энергии, необходимой для охлаждения или обогрева помещений. Это напрямую выражается в более низком коэффициенте излучения и явно заметной экономии в виде более низких счетов. Инвестиции в утепление окупаются уже через 3-4 отопительных сезона.

 

 

Сколько стоит утепление стен?

В зависимости от применяемой технологии стоимость теплоизоляции стен может значительно различаться. Стоимость покупки и установки внешнего слоя перегородки будет разной, т.е. для панели для швов, фасадного сайдинга и кирпичной стены. Однако стоимость покупки и монтажа самого утеплителя можно примерно составить:

 

Установка панелей Thermano проста и быстра, и ее также можно выполнить самостоятельно.Панели легко поддаются обработке, так как их достаточно правильно раскроить и прикрепить к конструкции шурупами.

 

Утепление трехслойной стены шаг за шагом.

Для монтажа теплоизоляции вам потребуется: панели Thermano, полиуретановый клей или механические соединители, алюминиевая лента, шурупы и полосы для сборки подконструкции.

Процедура монтажа теплоизоляции из полиуретановых панелей мало чем отличается от монтажа теплоизоляции из пенополистирольных плит.Сначала панели Thermano необходимо закрепить на стене. Крепление необходимо только для стабилизации панели.

1. Крепление необходимо только для стабилизации панели. Стена должна быть достаточно плоской, чтобы панели Thermano плотно прилегали к ней всей своей поверхностью. Панели можно крепить с помощью полиуретанового клея или механических соединителей. В случае представленной здесь конструкции использовались пластиковые соединители.

2.  Следующим этапом работ является закрепление всех стыков между панелями алюминиевой лентой.Это обеспечит соответствующую герметичность системы. В качестве дополнительной защиты можно, но не обязательно использовать пародышащую мембрану.

3.  Далее можно приступить к сборке подконструкции для элементов фасада. Полосы монтируются вертикально, обычно на расстоянии 50-60 см одна от другой. Полосы крепятся к несущей стене длинными шурупами. В случае этой конструкции Подрядчик использовал длинные монтажные штифты.

4. Если фасад состоит из вертикальных элементов, вертикальную подконструкцию необходимо дополнить горизонтально установленными планками.

5.  После сборки основания остается только установить фасад.

Thermano идеально подходит для теплоизоляции стен, полов и крыш. В этом случае Инвестор решил использовать панели Thermano и на крыше, что позволит комплексно изолировать все здание от чрезмерного тепла и холода.

Благодаря очень хорошим теплоизоляционным свойствам установка Thermano позволяет значительно сэкономить на отоплении. Прочность панели гарантирует защиту вашего дома на несколько поколений вперед.

С установленной теплоизоляцией Thermano…

  • Вы обретете душевное спокойствие на долгие годы. После установки плиты принесут значительную экономию на отоплении дома зимой и охлаждении летом. Вы будете видеть это каждый сезон, сравнивая свои счета за электроэнергию.

  • Панели

    PIR чрезвычайно прочны, а их срок службы сравним со сроком службы кирпича. Материал не впитывает влагу, а его структура предотвращает повреждение животными, напр. грызуны и птицы.

Подробнее

 

Если у вас есть вопросы, обращайтесь к техническим консультантам Thermano:

+48 801 000 807

Роль теплоизоляции и аккумулирования тепла в энергетических характеристиках стеновых материалов: имитационное исследование

Abstract

Высокоэффективная оболочка является предпосылкой и основой для здания с нулевым потреблением энергии.Теплопроводность и объемная теплоемкость стены являются двумя теплофизическими свойствами, которые сильно влияют на энергетические характеристики. Несмотря на то, что было проведено множество тематических исследований, результаты не дали полной картины роли этих свойств в энергетических характеристиках активного здания. В этой работе впервые было проведено сквозное исследование энергетических характеристик стандартного помещения со всеми возможными материалами стен. Выявлено, что для наружных стен подходят как теплоаккумулирующие, так и изоляционные материалы.Однако важность этих материалов в разных ситуациях различна: аккумулирование тепла играет основную роль, когда теплопроводность материала относительно высока, но эффект теплоизоляции преобладает, когда теплопроводность относительно низкая. Что касается внутренних стен, то они менее значимы с энергетической точки зрения, чем наружные, и для них нужны исключительно теплоаккумулирующие материалы с высокой теплопроводностью. Эти требования к материалам неизменны в различных климатических условиях.Это исследование может стать дорожной картой для материаловедов, заинтересованных в разработке стеновых материалов с высокими эксплуатационными характеристиками.

Общее конечное потребление энергии во всем мире увеличилось с 4 672 млн т н.э. (миллион тонн нефтяного эквивалента, 1 млн т н. в 1973 г., а в 2012 г. эта доля увеличилась до 19,1% (данные 2014 Key World Energy Statistics , опубликованные Международным энергетическим агентством).В 2011 году соотношение энергопотребления зданий к потреблению энергии по стране в целом составило 19,74% в Китае 1 . Применение зданий с нулевым потреблением энергии (ZEB) было воспринято как многообещающий способ сократить потребление энергии и выбросы углекислого газа 2 ,3 ,4 ,5 . По сути, ZEB — это современное здание, чья операционная энергия незначительна или может быть компенсирована за счет выработки возобновляемой энергии, обеспечивая при этом удовлетворительную степень теплового комфорта.Несмотря на то, что точное определение ZEB по-прежнему неоднозначно 6 , высокоэффективная оболочка здания является предпосылкой и основой для ZEB 7 .

Ограждающие конструкции состоят, как правило, из двух частей: прозрачной и непрозрачной. Прозрачные части ограждающих конструкций обычно оптимизируются с точки зрения их радиационных свойств 8 и характеристик теплоизоляции 9 . Непрозрачные части оболочки можно разделить еще на два типа: внешние, находящиеся в непосредственном контакте с внешней средой (включая солнечное излучение, наружный воздух и т. д.).) и внутренние. Широко изученные стратегии оптимизации непрозрачной оболочки заключаются в повышении их способности аккумулировать тепло, а также в повышении теплоизоляционных характеристик 10 ,11 ,12 .

Cabeza et al ., например, провели ряд экспериментов для подтверждения характеристик высокой внутренней тепловой инерции в средиземноморском климате 13 ,14 , и Stazi et al . подчеркнул эффективность внешней изоляции в том же климате 15 ,16 ,17 ,18 .Большинство этих исследований было проведено экспериментально или численно с использованием метода тематических исследований, которые эффективны для прямого сравнения конкретных случаев. Однако смысл результатов неизбежно ограничен: сравнивать и оценивать можно лишь несколько типов материалов или конфигураций стен. Учитывая эти ограниченные результаты, влияние теплоизоляции и аккумулирования тепла на энергоэффективность вряд ли можно всесторонне исследовать, и всегда отсутствует общая картина в целом.

В отличие от вышеупомянутых тематических исследований, Чжан и его группа представили метод обратной задачи 11 ,19 ,20 ,21 ,22 и метод оптимизации, основанный на концепции энтранзии 23 для определения идеальных теплофизических свойств стен. Тем не менее, эти методы, сопровождаемые множеством математических выводов, относительно сложны, и с их помощью нельзя установить общую зависимость между расходом энергии и различными материалами стен.

В связи с тем, что теплоизоляция и аккумулирование тепла являются неотъемлемыми и сопутствующими свойствами оболочек, некоторые вопросы еще предстоит решить. Как эти характеристики стены влияют на энергетические характеристики здания? Существует ли какое-либо взаимодействие между этими способностями? Как различаются результаты для наружных и внутренних стен? Чтобы ответить на эти вопросы, требуется общее представление о роли теплоизоляции и аккумулирования тепла в энергетических характеристиках оболочек.

Нанесение такой большой картины стеновых материалов подразумевает необходимость тщательного исследования зданий. Однако здание состоит из огромного количества конфигураций, включая размер, ориентацию, тип окна, соотношение окон и стен, внутренние нагрузки, расписание и т. д., что делает недоступным тщательное исследование, содержащее все конфигурации. С другой стороны, любые стены в различных конфигурациях могут быть сгруппированы на внешние и внутренние в зависимости от того, подвергаются ли они непосредственному воздействию внешней среды.В результате, несмотря на разнообразие конфигураций зданий, помещение с наружными и внутренними стенами является рациональным и типичным физическим представлением здания для исследования общего влияния стеновых материалов. Сначала были исключены окна и внутренние теплопритоки стандартного помещения, чтобы сосредоточиться на непрозрачной части ограждающих конструкций, а также для дальнейшего упрощения модели. Хотя исследование такой специальной комнаты имеет смысл для непрозрачных оболочек, влияние окон и притока тепла все же включается позже, чтобы изучить универсальность исследования.Климатические условия также могут влиять на результаты исследования, поэтому рассматриваются три типа климата (климат жаркого лета и холодной зимы, климат холодного климата и климат жаркого лета и теплой зимы).

В этой работе мы стремимся впервые провести сквозное исследование энергетических характеристик стандартного помещения со всеми возможными материалами стен. Однако как мы можем обозначить разновидности материалов, а затем выяснить все потенциальные материалы? С точки зрения инженерной теплофизики материал стенки можно охарактеризовать такими теплофизическими свойствами, как теплопроводность k , массовая плотность ρ и удельная теплоемкость c p , и эти параметры равны естественно интерес. Как уже известно, k измеряет способность материала проводить тепловую энергию. Два других параметра, ρ и c p , всегда перемножаются в уравнениях энергетического баланса (см. дополнительную информацию), поэтому их можно интегрировать в один параметр: объемную теплоемкость, C V , который измеряет способность материала аккумулировать тепло на единицу объема. Чтобы облегчить всестороннее исследование, включающее все возможные материалы стен, k от 0.001 до 5 Вт/(м·K) и C V от 50 до 5000 кДж/(м 3 ·K), в результате чего было получено 2160 типов материалов с различными комбинациями k и C В . Энергетические характеристики непрозрачных оболочек из каждого материала были рассчитаны с помощью инструмента моделирования под названием BuildingEnergy.

Результаты

Материалы для наружных стен

Все потенциальные материалы k и C V в вышеупомянутых диапазонах были рассчитаны в BuildingEnergy для наружных или внутренних стен. Предполагалось, что помещение будет расположено в Хэфэй, Китай, где летний/охлаждающий сезон длится с 15 июня по 5 сентября, а отопительный/зимний сезон – с 5 декабря по 5 марта следующего года. Климатические данные, используемые в BuildingEnergy, были типичными ежегодными метеорологическими данными, предоставляемыми наборами метеорологических данных для китайской архитектуры для анализа тепловой среды. Толщина внешней и внутренней стен была установлена ​​равной 240 и 100  мм соответственно, и другие толщины стен могут быть эквивалентно преобразованы в эти значения с помощью обработки, описанной в дополнительной информации.Благодаря такой обработке выводы из фиксированных толщин будут универсальными для всех значений толщин.

приведены контуры энергопотребления для наружных стен из различных материалов, в которых материалы внутренних стен закреплены в виде обычных кирпичей. Теплофизические свойства кирпича приведены в . Как показано, как теплопроводность, так и объемная теплоемкость материалов наружных стен оказывают значительное влияние на энергетические характеристики, а потребление энергии сильно варьируется вместе с k и C V . Нулевое значение может быть достигнуто при чрезвычайно низком k из-за отсутствия окна и внутреннего источника тепла.

Контуры энергопотребления, относящиеся к наружным стенам.

При изменении теплопроводности и объемной теплоемкости материалов наружной стены материалы внутренней стенки остаются неизменными. ( a ) Результаты для лета в Хэфэй и ( b ) для зимы в Хэфэй. Некоторые распространенные строительные материалы также расположены на рисунках в соответствии с их свойствами.

Таблица 1

Теплофизические свойства типичных строительных материалов.

2500

7

Материалы Теплопроводность [Вт/м·K] Объемная теплоемкость [кДж/м 3 ·K] Удельная теплоемкость [Дж/кг·K]

14 Массовая плотность [

14 Массовая плотность kg / m 3 ] 3 ]
полистирол A 0. 027 66.55 1210 55
Деревянный дел A 0.16 903,6 1255 720
Кирпич, общая б 0,58 1470 1050 1400
Цементный раствор б 0,93 +1890 1050 1800 1800
Армированный бетон B 1,74 2300 920 920 2500
гранит, Barre A 2. 79 2038.25

2038.25 775 2630 2630
мрамор, Halston A 28074 2224,4 830 2680

Для летнего применения (), как правило, либо уменьшение проводимость или увеличение объемной теплоемкости материалов вызывает снижение энергопотребления на охлаждение помещения. Низкий К и высокий C V V подразумевает небольшую тепловую диффузность α , который определяется как K / C V или K / ( ρc P ). α влияет на переходный процесс теплопроводности через стену: в материалах с малым α теплопередача медленная, и поэтому внешняя среда оказывает меньшее влияние на внутреннюю среду, чем ситуация с материалами с большим α. В дополнение к замедлению теплопроводности внутри стены через небольшой α низкий k также способствует блокированию теплопередачи через границу внешней стены. Если значение k достаточно низкое, тепло может редко достигать внутренней поверхности из внешней среды, поэтому C V не может оказывать влияние на процесс теплопередачи внутри помещения.Как следствие, когда k ниже 0,25 Вт/(м·K) в , контурные линии почти горизонтальны, что означает, что C V оказывает незначительное влияние на энергетические характеристики и что низкое k имеет приоритет над большим C V .

По мере увеличения k увеличиваются и наклоны контурных линий, а именно увеличивается значимость C V . Когда k больше 3.0 Вт/(м·К), линии почти вертикальны, что означает, что на энергетические характеристики почти исключительно влияет C V . Такое явление может быть объяснено из приближения сосредоточенной емкости. При выполнении этого приближения, т. е. допущении о равномерном распределении температуры внутри твердого тела, можно пренебречь градиентами температуры внутри твердого тела, поэтому изменение теплопроводности оказывает незначительное влияние на теплопроводность.В основном приближение сосредоточенной емкости удовлетворяется для ситуации, когда сопротивление проводимости внутри твердого тела намного меньше, чем сопротивление конвекции между поверхностью и жидкостью 24 . В нашем случае, если k достаточно велико, стена может вести себя как твердое тело с сосредоточенной емкостью, что приводит к индивидуальному влиянию C V на энергетические характеристики.

Для зимнего применения () общая тенденция того, как свойства материала влияют на энергетические характеристики, согласуется с летней, но наклоны контурных линий практически равны нулю, когда m 3 ·K), что указывает на то, что зимой C V оказывает ограниченное влияние.

Некоторые типичные строительные материалы, свойства которых представлены в , также нанесены в . При изготовлении из одного из этих материалов соответствующая наружная стена разнообразна по энергетическим характеристикам. Тенденция обычно такова, что потребление энергии уменьшается с уменьшением проводимости. Для близких значений k (гранит и мрамор, например) энергопотребление определяется C V : материал с более высоким C V приводит к меньшему энергопотреблению.

Как упоминалось выше, энергоэффективность обсуждалась при фиксированной толщине стенок. В практических ситуациях толщина при тех же энергетических характеристиках также может быть эталонным параметром. иллюстрирует сравнение толщины и массы некоторых типичных материалов, чьи энергетические характеристики охлаждения приближаются к характеристикам кирпичной стены толщиной 240 мм. Толщина полистирола всего 2% мрамора и 7,5% кирпича. Кроме того, масса на единицу площади стены полистироловой стены намного меньше, чем у других материалов, из-за низкой плотности полистирола.Небольшая масса на единицу площади означает более низкую стоимость строительства, а меньшая толщина приводит к большей полезной площади. Поэтому наружная стена из легких изоляционных материалов, таких как полистирол, будет рекомендована в зданиях после улучшения механической прочности.

Сравнения по толщине и массе на единицу площади стенки типичных материалов.

Энергетические характеристики наружной стены из различных материалов близки к кирпичу толщиной 240 мм. Например, потребление энергии на охлаждение помещения с наружной стеной из мрамора толщиной 850 мм примерно равно потреблению энергии с наружной стеной из кирпича толщиной 240 мм.

Материалы для внутренних стен

Теперь рассмотрим энергетические характеристики материалов для внутренних стен. Аналогичные контурные карты представлены на , в которых материалами наружных стен являются рядовые кирпичи. Можно заметить, что потребление энергии уменьшается по мере увеличения k , когда k  ≲ 0,5 Вт/(м·K). Высокий показатель k облегчает теплопроводность. Летом, например, температура поверхности внутри помещения может быть снижена за счет передачи некоторого количества тепла внутрь стены, что приводит к снижению потребления энергии на охлаждение (согласно уравнению(8) поясняется в дополнительной информации). Для материалов k выше 0,5 Вт/(м·K) контурные линии вертикальны, поэтому на энергетические характеристики влияет исключительно объемная теплоемкость. Увеличение C V приводит к снижению потребления энергии как на охлаждение, так и на обогрев. Что касается материалов в , железобетон, чья объемная теплоемкость самая высокая, является лучшим кандидатом для материала внутренней стены.

Контуры энергопотребления, относящиеся к внутренним стенам.

При изменении материалов внутренних стен материалы внешних стен остаются неизменными. ( a ) Результаты для лета в Хэфэй и ( b ) для зимы в Хэфэй. На рисунках также показаны несколько распространенных строительных материалов.

Обратите внимание, что при изменении k и C V потребление энергии изменяется от 7,2 до 8,3 кВтч/м 2 летом, а диапазон составляет 35,88 2~ 36,28 36,28 8 кВтч/м зимой 9056 кВтч/м Тем не менее, соответствующие диапазоны составляют 0 ~ 22.5 и 0 ~ 87,2 кВтч/м 2 . Гораздо более широкие диапазоны подразумевают более значительную роль внешней стены в энергетических характеристиках, в то же время больший потенциал для улучшения.

Теплопроводность и объемная теплоемкость являются неотъемлемыми теплофизическими свойствами материала. Тем не менее, материалы воплощены в некоторых компонентах здания, таких как стена, окно, пол и т. д. По этой причине инженеры предпочитают использовать параметры, которые могут описать весь компонент для конкретных материалов.Общий коэффициент теплопередачи, также называемый U -значением, и общая теплоемкость обычно используются для характеристики теплоизоляционных характеристик и теплоаккумулирующей способности стены соответственно. С анализом, разработанным в дополнительной информации, требования к материалам стен также могут быть сформулированы как требования к стене в целом, что можно резюмировать следующим образом: общая теплоемкость как внешних, так и внутренних стен должна быть высокой. , а значение U внешней стены должно быть низким.

Воздействие окон и внутреннее тепловыделение

Как было заявлено ранее, до сих пор мы игнорировали потенциальное влияние окон. Здесь изображены представления комнаты с окном. Одинарное остекление, расположенное в центре внешней стены, имеет размер 1,5 × 1,5 м 2 и коэффициент пропускания солнечного света 77%. Сравнивая ситуации с окном и без него, обнаруживается, что наличие окна увеличивает потребление энергии на охлаждение, но не меняет тенденцию того, как материалы стен влияют на энергоэффективность.Из-за отсутствия окна наименьшее потребление энергии, которое можно получить за счет улучшения внешней стены, равно нулю в , в то время как соответствующее значение с окном составляет 11,4 кВтч/м 2 дюймов . Разрыв между нижними пределами создается прозрачной частью оболочки, т. е. окном, и может быть заполнен за счет непрерывного развития окон, показывая, что высокоэффективная оболочка здания должна быть достигнута за счет одновременных улучшений в прозрачные и непрозрачные части.

Энергозатраты на охлаждение различных материалов для помещения с окном и внутренние теплопотери в г. Хэфэй.

( a,b ) В помещении одинарное остекление размером 1,5 м×1,5 м. ( c,d ) В дополнение к окну также учитываются внутренние притоки тепла. Эти цифры могут обобщить открытия для более практических ситуаций.

Чтобы еще больше обобщить результаты, в комнате с окном также учитывался внутренний приток тепла, чтобы смоделировать более реалистичную ситуацию.Приток тепла от людей и оборудования принимается равным 4,3 Вт на единицу площади пола, а от освещения – 3,5 Вт на единицу площади пола при включенном освещении с 18:00 до 22:00 каждый день. Результаты представлены на графике, который иллюстрирует, что учет внутренних теплопритоков не меняет общих правил влияния материалов стен на энергетические характеристики. Влияние других конфигураций комнаты на общие правила, например, ориентацию, размер комнаты, также оказалось незначительным, а подробности можно увидеть в дополнительной информации.

Воздействие климатических условий

Вышеизложенные рассуждения были установлены для города Хэфэй, климат которого характеризуется жарким летом и холодной зимой. Чтобы изучить влияние климата, показаны ситуации для Пекина с холодным климатом и Гуанчжоу с климатом с жарким летом и теплой зимой. Отопительный период для Гуанчжоу отсутствует в связи с тем, что средняя температура самого холодного месяца по-прежнему составляет 14 °С. Тенденции влияния свойств материалов на потребление энергии совершенно такие же, как и в Хэфэй, что означает, что эти тенденции не зависят от климата.Единственная разница заключается в диапазонах энергопотребления: комнаты в Гуанчжоу потребляют больше энергии на охлаждение, чем комнаты в Хэфэе, а комнаты в Пекине потребляют больше энергии на обогрев. Результаты для более экстремальных климатических условий представлены в дополнительной информации, и общие тенденции по-прежнему согласуются.

Влияние на энергопотребление материалов наружных и внутренних стен в различных климатических регионах.

( a,d ) Результаты для Пекина с холодным климатом и ( e,f ) результаты для Гуанчжоу с климатом с жарким летом и теплой зимой.Неизменные правила свойств в разном климате экстраполируют результаты.

Обсуждение

В этом исследовании изучалось влияние теплопроводности и объемной теплоемкости стеновых материалов на энергетические характеристики, что выявило роль теплоизоляции и накопления тепла наружных и внутренних стен в активном здании за счет обходное исследование и теоретический анализ.

Энергосберегающая внутренняя стена требует большой емкости для хранения тепла, а также высокой k , которая способствует процессу накопления/выделения тепла.Однако внутренняя стена оказывает менее существенное влияние на энергетические характеристики, чем внешняя. Для наружной стены в большинстве случаев как теплоизоляция, так и аккумулирование тепла могут сильно влиять на энергоэффективность — материалы с низкой теплопроводностью и высокой объемной теплоемкостью, т. е. малым коэффициентом температуропроводности, благоприятствуют энергоэффективности в зданиях. . Когда теплопроводность материала составляет 3,0 Вт/(м·К) или выше, основную роль играет аккумулирование тепла, но его влияние исчезает, когда k меньше 0.3 Вт/(м·К). Ожидается, что k будет как можно меньше, и его значение более заметно зимой, чем летом. Кроме того, требования к материалам стен универсальны и не зависят от климата и включения прозрачных ограждающих конструкций.

С помощью этих теоретических указаний можно дать предложения по улучшению фактических стеновых материалов. Эффективная наружная стена требует материалов с отличной теплоизоляцией и большой способностью аккумулировать тепло.Однако роль аккумулирования тепла, по-видимому, ранее недооценивалась, но результаты этого исследования показывают, что материалы для аккумулирования тепла, например материалы с фазовым переходом 25 , 26 , также подходят для наружных стен. Изоляционные материалы, которые, как известно, используются в качестве материалов для наружных стен, хорошо работают благодаря тому, что они препятствуют передаче тепла как через границу, так и внутри стены, а также обладают высокой механической прочностью, т.е.г., NanoCon 27 (новый материал с нанопористой структурой, обладающий как низкой теплопроводностью, так и строительными свойствами, не уступающими бетону), станет идеальным выбором для будущих наружных стен. Что касается внутренних стен, то также востребованы материалы с большой теплоемкостью, и теплоаккумулирующие материалы уже широко применяются для внутренних стен. Следует отметить, что для полного использования их теплоемкости необходимо повысить теплопроводность материалов.

Методы

Описание помещения

Стандартное помещение предполагается в среднем этаже многоэтажного жилого дома. Комната имеет внутренние размеры 4 × 4 ×4 м 3 и имеет одну внешнюю стену, обращенную на юг. Другие стены, потолок и пол не подвергаются прямому воздействию внешней среды. Толщина наружной стены 240 мм, внутренней 100 мм. Температура в помещении поддерживается с помощью систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) на уровне 18 и 26 °C в сезоны отопления и охлаждения соответственно в соответствии с отраслевым стандартом Китая JGJ 134–2010 ( Стандарт проектирования на энергоэффективность жилых зданий в жаркой летней и холодной зимней зоне ).

Диапазоны теплопроводности и объемной теплоемкости

Сообщается, что нижний предел теплопроводности строительных элементов достигается за счет вакуумной изоляционной панели (ВИП). С пористой сердцевиной, обернутой многослойной оболочкой, VIP является одним из наиболее высокоэффективных изоляционных компонентов, чья эффективная теплопроводность может составлять всего 0,002 Вт/(м·K) 28 ,29 ,30 . В практических приложениях теплопроводность некоторых горных пород высока по сравнению с другими строительными материалами, кроме металлов, и может быть установлена ​​как верхний предел.Например, кварцит (Sioux) имеет проводимость 5,38 Вт/(м·K) (адаптировано из Приложения A 24 ). В данном исследовании мы установили коэффициент теплопроводности в диапазоне от 0,001 до 5 Вт/(м·К).

Массовая плотность строительных материалов обычно ниже 3000 кг/м 3 , а удельная теплоемкость обычно менее 3000 Дж/кг (за исключением материалов с фазовым переходом в процессе их плавления). Однако материалы с высокой плотностью обычно имеют низкую удельную теплоемкость, а материалы с высокой удельной теплоемкостью часто имеют низкую плотность. Например, мрамор (Halston) имеет высокую плотность 2680 кг/м 3 , а удельную теплоемкость 830 Дж/кг; древесина желтой сосны имеет высокую удельную теплоемкость 2805 Дж/кг, тогда как плотность 640 кг/м 3 (адаптировано из Приложения А 24 ). Эти факты делают произведение плотности на удельную теплоемкость, т. е. объемную теплоемкость, примерно ниже 3000 кДж/(м 3 ·К). Консервативно верхний предел объемной теплоемкости принимается равным 5000 кДж/(м 3 ·К).Однако этот верхний предел все еще намного ниже, чем объемная теплоемкость материалов с фазовым переходом, которые обычно имеют гораздо более высокую теплоемкость, чем материалы, аккумулирующие ощутимую теплоту. Для ПКМ, такого как парафин, его эквивалентная объемная теплоемкость в процессе фазового перехода может достигать 8 × 10 4  кДж/(кг·К). Тем не менее, вместо того, чтобы исследовать в этом исследовании производительность приложений PCM, мы будем заниматься нашими будущими исследованиями. Нижний предел C V установлен как 50  кДж/(м 3 ·K), что относится к полиуретану.А именно, диапазон объемной теплоемкости составляет от 50 до 5000 кДж/(м 3 ·К).

Программа BuildingEnergy

Энергетическая эффективность помещения моделируется с помощью программы моделирования энергопотребления BuildingEnergy. Эта программа составлена ​​с нестационарной моделью теплообмена, в которой ограждающие конструкции здания, а также воздух внутри и снаружи помещений разделены на сотни узлов. Для каждого узла уравнение сохранения энергии основано на методе неявных разностей.Уравнения для всех узлов поля температуры образуют матрицу. Поле температуры определяется путем решения матрицы методом итераций Гаусса–Зейделя. Физические и численные модели, используемые в программе, подробно описаны в дополнительных материалах этого исследования.

BuildingEnergy был утвержден с использованием стандарта ANSI/ASHRAE 140-2004 («Стандартный метод испытаний для оценки компьютерных программ анализа энергопотребления зданий») в нашей предыдущей работе 31 . Мы также проверили программу с помощью серии экспериментов, проведенных в полноразмерных комнатах 32 ,33 , и подробности проверки отображаются в дополнительной информации.

Теплоизоляция: определение, материалы и методы

Законы теплопередачи установили, что когда существует разница температур между внутренней и внешней или различными частями здания, это приводит к передаче тепла от более горячих зон к более холодным, что называется теплоизоляцией.

Эта передача тепла может происходить любым из трех способов.

  • Проводка.
  • Конвекция.
  • Радиация.

Скорость передачи тепла от одной части к другой зависит от способности строительного материала или строительной единицы, такой как стена, пол, крыша, двери, окна и т. д., передавать его.

Это свойство измеряется коэффициентом теплопередачи, обозначаемым буквой «U». Основной целью «Теплоизоляция» является поддержание постоянного тепла или температуры внутри здания, независимо от изменений температуры снаружи.

Преимущества теплоизоляции

Преимущества теплоизоляции:

  • Теплоизоляция сохраняет прохладу летом и жару зимой.
  • Благодаря теплоизоляции потребность в отоплении зимой и охлаждении летом значительно снижается. Это приводит к значительной экономии топлива и затрат на техническое обслуживание.
  • Использование теплоизоляционного материала внутри помещения предотвращает образование конденсата на внутренних стенах, потолке и т. д.
  • Использование теплоизоляционных материалов дополнительно снижает риск замерзания воды в случае труб и потери тепла в системах горячего водоснабжения.

Перечень теплоизоляционных материалов

Ниже описаны различные типы теплоизоляционных материалов и некоторые из наиболее важных и полезных:

  1. Плитная или блочная изоляция
  2. Одеяло Изоляция
  3. Насыпная изоляция
  4. Войлочные изоляционные материалы
  5. Изоляционные плиты
  6. Светоотражающий лист Материалы
  7. Легкие материалы

Теплоизоляционный материал из плит или блоков:

Они известны как блоки или доски, 2. Толщина 5 см, площадь 60 см х 120 см. Они могут быть изготовлены из пробковой плиты, минеральной ваты, веримикулита, пеностекла, пористой резины, опилок, асбоцемента и т. д. Крепятся к стенам или крышам.

Одеяло Изоляция:

Изготовлены из гибкого волокнистого материала и поставляются в рулонах. Эти волокнистые материалы изготавливаются из минеральной ваты, древесного волокна, хлопка, шерсти животных и т. д. Одеяльная изоляция изготавливается толщиной от 1 до 8 см в рулонах и наносится непосредственно на поверхность стен и потолков.

Насыпная изоляция:

Они могут состоять из волокнистых материалов, таких как минеральная вата, шлаковая вата, целлюлоза или древесноволокнистая вата и т. д., свободно заполненных пространством для шипов.

Войлочные изоляционные материалы:

Это мягкие материалы, похожие на плоские изоляционные материалы, но меньшие по размеру и большей по толщине, обычно от 5 до 9 см. Они также распространены на поверхности стен и потолков.

Изоляционные плиты:

Применяются для внутренней облицовки стен, а также для перегородок. Структурные изоляционные плиты изготавливаются путем сначала изготовления целлюлозы из древесины, тростника или других материалов, а затем прессования их в виде плит с добавлением подходящих клеев. Они доступны в различных размерах и толщине.

Отражающие листовые материалы:

Светоотражающие листовые материалы обладают высокой отражательной способностью и низким коэффициентом излучения, что обеспечивает высокую термостойкость.Солнечная энергия, падающая на отражающие поверхности, отражается, и количество тепла, которое может передаваться, значительно снижается. Отражающая изоляция может состоять из гипсовых плит, отражающих материалов из листовой стали, алюминиевой фольги, отражающих материалов из листового алюминия и т. д.

Легкие материалы:

Цемент и бетонные изделия имеют более низкую изоляционную способность. Но с использованием легких материалов, таких как доменный шлак, обожженный глиняный заполнитель, пористый заполнитель и т. д. или бетон, его теплостойкость может быть улучшена.

Различные методы теплоизоляции

Раздельная форма, обеспечивающая теплоизоляционный материал на стенах, крышах, дверях, окнах и т. д. Теплоизоляция также может быть достигнута следующими методами:

Методы теплоизоляции крыш:

(a) Теплоизоляционные материалы могут применяться снаружи или внутри крыш. При внутреннем применении теплоизоляционные материалы могут быть закреплены клеем или иным способом на нижней стороне крыш изнутри помещений.При наружном применении допускается укладка теплоизоляционных материалов поверх кровли, но ниже гидроизоляционного слоя.

 

(b) Для плоских крыш внешняя изоляция также может быть выполнена путем укладки асбестовых листов, гофрированных листов оцинкованного железа или кирпичей.

Читайте также: Изогнутая крыша: конструкция, преимущества; Недостатки

Читайте также: Скатная крыша: Компоненты, типы скатных крыш

                                                                                                                
Воздушное пространство для плоской крыши

(c) Сияющие и отражающие материалы могут быть закреплены на верхней части крыши.

(d) Крыши могут быть залиты водой в виде брызг или иным образом. Потери из-за испарения могут быть компенсированы подпиткой.

(e) Крыши можно белить перед началом съемок каждое лето.

(f) Верхняя открытая поверхность крыши может быть покрыта слоем бетона на основе цемента из кокосового пека толщиной 2,5 см. Такой бетон готовят путем смешивания кокосовой смолы с цементом и водой. После укладки его покрывают непроницаемым слоем и дают высохнуть в течение 20-30 дней.

Метод теплоизоляции открытых стен:

Теплоизоляция открытых стен может быть обеспечена следующими способами:

(a) Толщина стен может быть увеличена в зависимости от степени изоляции.

(b) Для наружных стен может быть принята конструкция полых стен.

(c) Стены могут быть изготовлены из подходящих теплоизоляционных материалов при условии соблюдения конструктивных требований.

(d) Теплоизоляционные материалы могут быть закреплены внутри или снаружи открытой стены таким образом, чтобы значение общего коэффициента теплопередачи находилось в желаемых пределах.В случае наружного применения обязательна общая гидроизоляция.

(e) На открытую поверхность стены можно наносить светлую побелку или темперу для повышения теплоизоляционных свойств.

Методы изоляции открытых окон, дверей, вентиляторов и т. д.:

Все открытые окна, двери, вентиляторы и т. д. в значительной степени передают тепло. При работе с теплоизоляцией открытых окон и дверей следует применять подходящие методы для уменьшения.

(a) Уменьшение попадания солнечного тепла : Попадание солнечного тепла на открытые двери и окна можно уменьшить следующими способами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*