Сравнение основных характеристик различных утеплителей: теплопроводности и плотности, гигроскопичности и толщины

Сравнение с другими утеплителями

Каждый утеплитель обладает теплопроводностью, и именно эта способность определяет качество изделия и сферу ее применения. Средние показатели минваты – 0,045 Вт/ (м°C), и такое низкое значение подтверждает высокое качество теплоизолятора.

Если сравнить средние коэффициенты теплопроводности различных теплоизоляторов, то получится увидеть наглядные примеры толщины слоя, необходимого для сохранения тепла:

  • кирпич 1460 мм – 0,520 Вт/ (м°C);

  • керамзит 869 мм – 0,170 Вт/ (м°C);

  • стекловолоконная вата 189 мм – 0,044 Вт/ (м°C);

  • каменная (базальтовая) вата 167 мм – 0,039 Вт/ (м°C);

  • пенополистирол 159 мм – 0,037 Вт/ (м°C).

При сравнении минваты с другими утеплителями можно оценить как ее достоинства, так и недостатки.

Пенополистирол. Не менее востребованный утеплитель (разновидность пенопласта). Значение теплопроводности составляет 0,028-0,035 Вт/ (м°C). Если сравнить теплопроводные качества с минеральной ватой, то ее энергоемкие свойства будут менее эффективными. Тем не менее минвата значительно выигрывает при сравнении огнеупорности и вредности испарений утеплителей. Легкость монтажа и стоимость данного вида теплоизолятора не уступают минвате.

Теплопроводность минваты – один из параметров, правильное использование которого позволит подобрать для теплоизоляции нужную толщину слоя.

Основные критерии и строительные нормы


Чем меньше плотность минваты, тем ниже теплопроводность и выше звукоизоляция

Сопротивление тепловой передаче стен строящихся зданий регламентируется действующими нормативами СНБ 2.04.01 (глава 5.1), где указана информация для всех типов стен и перекрытий. Помимо этого, для наружных ограждений и покрытий обязательно рассчитываются параметры по воздушной и паровой проницаемости. В многослойных защитных конструкциях используемые материалы рассчитываются как единое целое, согласующееся по основным техническим показателям.

Подбор изделий, которыми предполагается утеплять стены, предваряют теплотехнические расчеты. По их результатам определяется тип нужного материала и его конкретная марка. При использовании синтетических веществ (полистирола или полиэтилена) учитывается, что они непроницаемы не только для воды, но и для пара. Поэтому при их выборе потребуется предусмотреть специальные меры по созданию хорошего воздухообмена в помещениях.

К материалам, сформованным в виде плит (включая стекловату), предъявляются особые требования:

  • геометрия выбирается так, чтобы углы и грани заготовок не имели явно различимых разрушений и заметных неровностей;
  • структура плит – плотная, наличие плохо связанных волокон и выпадающих гранул считается совершенно недопустимым;
  • поверхности с обеих сторон делаются шершавыми, либо одна из них изготавливается со сложной фактурой.

Выполнение последнего требования гарантирует хорошую адгезию с утепляемыми стенами.

Что такое теплопроводность, термическое сопротивление и коэффициент теплопроводности

Что же за «зверь» − теплопроводность? Если «расшифровать» сложное физическое определение, то можно получить следующее пояснение. Теплопроводность – свойство, которым обладают все строительные материалы. Характеризуется способностью отдавать тепло от нагретого предмета более холодному. Чем быстрее и интенсивнее это происходит, тем холоднее сам материал, соответственно, и строение из него нуждается в более интенсивном обогреве. Что не очень эффективно, особенно в денежном плане.

Для оценки величины теплопроводности используются специальные коэффициенты, которые уже заранее выявлены. ГОСТ 30290-94 контролирует методы определения подобной характеристики. Последняя нераздельно связана с термическим сопротивлением, которое означает сопротивление слоя теплоотдачи. В случае многослойного материала оно рассчитывается как сумма термических сопротивлений отдельных слоёв. Сама же эта величина равна отношению толщины слоя к коэффициенту.

ИСТ-1 – прибор для определения теплопроводности

Как видите, в определении теплопроводности нет ничего сложного и непонятного. Зная все подобные характеристики будущих материалов, можно составить «энергоэффективный бутерброд», но только при условии учёта всех обстоятельств, которые будут влиять на теплоэффективность каждого слоя конструкции.

Как рассчитать толщину утепления крыши и чердака

Факторы влияния на теплопроводность

Теплопроводность зависит от плотности и толщины теплоизолята, поэтому важно учитывать ее при покупке. Плотность – это масса одного кубометра материалов, которые по этому критерию классифицируются как очень легкие, легкие, средние и жесткие

Легкие пористые изделия применяются для покрытия внутренних стен, несущих перегородок, плотные – для наружных работ.

Модификации с меньшей плотностью легче по весу, но имеют лучшие параметры теплопроводности. Сравнение утеплителей по плотности представлено в таблице.

МатериалПоказатель плотности, кг/м3
Минвата50-200
Экструдированный пенополистирол33-150
Пенополиуретан30-80
Мастика из полиуретана1400
Рубероид600
Полиэтилен1500

Толщина материала также влияет на степень теплопередачи. Если она избыточная, нарушается естественная вентиляция помещений. Маленькая толщина становится причиной мостов холода и образования конденсата на поверхности. В результате стена покроется плесенью и грибком. Сравнить параметры толщины материалов можно в таблице.

МатериалТолщина, мм
Пеноплекс20
Минвата38
Ячеистый бетон270
Кладка из кирпича370

Сравнение параметров

Разные виды утеплителя имеют различные средние показатели плотности.

  • Мминераловатные утеплители имеют плотность от 30 до 200 кг/м3, что обеспечивает их универсальность – можно подобрать материал для любого участка дома.
  • Максимальная плотность вспененного полиэтилена составляет 25 кг/м3, при этом материал довольно тонкий – 8–10 мм. Повышение плотности до 55 кг/м3 достигается благодаря использованию с одной из сторон фольгированного слоя. Интересно, что его появление лишь ненамного увеличивает плотность изделия, значительно повышая теплоэфективность материала. Это обеспечивается способностью покрытия из фольги отражать до 97% тепловой энергии.

  • Популярный материал для утепления пенопласт имеет удельный вес 80–160 кг/м3, а экструдированный пенополистирол – 28 до 35 кг/м3. Неслучайно последний является одним из самых легких материалом для теплоизоляции, имеющим к тому же низкую теплопроводность.
  • Благодаря особенностям состава и технологии нанесения (напыляется полужидкой массой на поверхность, после чего застывает), пеноизол также имеет низкую плотность – 10 кг/м3. Однако, как и большая часть аналогичных материалов, требует дополнительной защиты как минимум – слоя штукатурки.
  • Широкий диапазон показателей удельного веса характерен и для пеностекла – вспененного или ячеистого стекла. Интересно, что стандартные показатели составляют 200–400 кг/м3, а облегченная версия имеет плотность 100–200 кг/м3. В сочетании с высокой теплоэффективностью, ведь коэффициент теплопроводности равен аналогичным величинам минеральной ваты, материал позволяет использовать для утепления фасадных конструкций облегченную версию, то есть, имеющую меньший вес и стоимость.

Какие данные понадобятся?

У теплопроводности стен и потолка есть определенные минимальные показатели. Для расчёта необходимо воспользоваться формулами:

  • стена: R=3,6-R;
  • потолок: R=6-R.

После получения числового значения разницы следует вычислить толщину утеплителя по следующей формуле: p = R*k, где р-искомая толщина утеплителя.

При использовании теплоизоляции из пенопласта или минеральной ваты рекомендованное значение – 10 см (в кирпичных домах, а также в домах с панельными стенами, лоджиях, на балконе).

Коэффициент теплопередачи всех материалов стены или иных участков в жилом сооружении определяется отдельно, зависит от разных климатических условий и является индивидуальным:

ГСОП= (tв-tср) x*z, где:

  • tв — средняя температура внутри помещения;
  • tот — средняя температура окружающей среды;
  • zот — длительность отопительного сезона в сутках (если у вас автономное отопление, то принимайте значение, основываясь на личном опыте)

Сравнительный анализ основных технических характеристик базальтовой ваты и пенополистирола

Огнестойкость

По сравнению с пенополистиролом базальтовая вата обладает более высокой огнестойкостью. Волокна базальтовой ваты спекаются при температуре около 1500 градусов. Однако максимально допустимая температура использования этого теплоизоляционного материала в виде матов и плит ограничивается из-за связующих веществ, которые были использованы при формировании готовых изделий.  При температуре около 600 градусов связующие вещества разрушаются, а базальтовая плита или мат теряет свою целостность. Необходимо отметить, что пенопостирол без каких-либо последствий может выдержать  температуру, которая не превышает 75 градусов. 

Горючесть

Не меньшее значение имеют и такой показатель, как горючесть — способность материала к горению. Современные строительные материалы принято подразделять на:

  • негорючие (НГ) — способны выдержать воздействие очень высоких температур без воспламенения, потери прочности, деформации структуры и изменения других свойств. 
  • горючие (Г) — степень горючести определяется по таким показателям, как воспламеняемость, дымообразующая способность, распространение пламени, токсичность. 

При этом важно отметить, что если материалы класса НГ являются не только полностью пожаробезопасными, но и препятствуют распространению огня, то материалы класс Г представляют пожарную опасность всегда. 

Горючесть базальтовой ваты, в основе которой лежат неорганические материалы, которые по своей природе не могут гореть, определяется в зависимости от количества используемых при производстве утеплителя органических связующих веществ. Качественная базальтовая вата (например, торговой марки «Белтеп») содержит не более 4,5% связующих веществ, поэтому ей присваивается группа НГ. В случае более высокого содержания органических веществ группа горючесть базальтовой ваты меняется до группы Г1 (слабо горючие материалы) или Г2 (умеренно горючие материалы). 

Пенополистирол, независимо от вида материала, всегда относится к классу Г. При этом группа горючести этого теплоизоляционного материала может меняться от Г1 (слабо горючий материал) до Г4 (сильно горючий материал). 

Водопоглощение

Базальтовая вата обладает открытой пористостью, поэтому способна впитывать  влагу (до 2% по объему, и до 20% по массе). А поскольку вода является превосходным проводником тепла, при попадании влаги теплоизоляционные характеристики базальтовой ваты значительно ухудшаются (вплоть до полной непригодности). И хотя производители обрабатывают базальтовую вату гидрофобизирующими добавками, которые препятствуют впитыванию влаги, специалисты рекомендуют надежно защищать этот теплоизоляционный материал от воздействия влаги паро- и гидроизоляционными барьерами. 

В отличие от базальтовой ваты пенополистирол обладает закрытой замкнутой пористостью, поэтому характеризуется высоким сопротивлением капиллярному водопоглощению (до 0,4% по объему) и диффузии водяных паров.

Прочность

Под прочностными характеристиками подразумеваются такие показатели, как прочность материала на отрыв слоев, сжатие при 10% деформации, сдвиг/срез, изгиб и т.д. 

У базальтовой ваты прочностные характеристики зависят от плотности материала и количества связующих веществ. У пенополистирола эти показатели зависят исключительно от плотности материала. При этом пенополистирол характеризуется более высокими показателями прочности на сжатие при 10% деформации, чем базальтовая вата с меньшей плотностью (например, прочность на сжатие при 10% деформации пенополистирола плотностью 35-45 кг/м3 составляет около 0,25-0,50 МПа, в то время как у базальтовой ваты плотностью 80-190 кг/м3 этот показатель колеблется в пределах 0,15-0,70 МПа). Отметим, что у базальтовой ваты плотностью 11-70 кг/м3 измеряются не прочностные характеристики, а значение сжимаемости под нагрузкой 2000 Па. 

Теплопроводность

Одним из важнейших показателей любого теплоизоляционного материала является его теплопроводность. Исследования показали, что оба рассматриваемых нами материала имеют практически одинаковые показатели теплопроводности: у базальтовой ваты — 0,033-0,043 Вт/м•°C, у пенополистирола — 0,028-0,040 Вт/м•°C. Отметим, притом, что наименьший показатель теплопроводности имеет воздух (0,026 Вт/м•°C), и один, и второй теплоизоляционный материал является эффективным утеплителем. 

Сравнение утеплителей по теплопроводности

Пенополистирол (пенопласт)

Плиты пенополистирола (пенопласта)

Это самый популярный теплоизоляционный материал в России, благодаря своей низкой теплопроводности, невысокой стоимости и легкости монтажа. Пенопласт изготавливается в плитах толщиной от 20 до 150 мм путем вспенивания полистирола и состоит на 99% из воздуха. Материал имеет различную плотность, имеет низкую теплопроводность и устойчив к влажности.

Благодаря своей низкой стоимости пенополистирол имеет большую востребованность среди компаний и частных застройщиков для утепления различных помещений. Но материал достаточно хрупкий и быстро воспламеняется, выделяя токсичные вещества при горении. Из-за этого пенопласт использовать предпочтительнее в нежилых помещениях и при теплоизоляции не нагружаемых конструкций — утепление фасада под штукатурку, стен подвалов и т.д.

Экструдированный пенополистирол

Пеноплэкс (экструдированный пенополистирол)

Экструзия (техноплэкс, пеноплэкс и т.д.) не подвергается воздействию влаги и гниению. Это очень прочный и удобный в использовании материал, который легко режется ножом на нужные размеры. Низкое водопоглощение обеспечивает при высокой влажности минимальное изменение свойств, плиты имеют высокую плотность и сопротивляемость сжатию. Экструдированный пенополистирол пожаробезопасен, долговечен и прост в применении.

Все эти характеристики, наряду с низкой теплопроводностью в сравнении с прочими утеплителями делает плиты техноплэкса, URSA XPS или пеноплэкса идеальным материалом для утепления ленточных фундаментов домов и отмосток. По заверениям производителей лист экструзии толщиной в 50 миллиметров, заменяет по теплопроводности 60 мм пеноблока, при этом материал не пропускает влагу и можно обойтись без дополнительной гидроизоляции.

Минеральная вата

Плиты минеральной ваты Изовер в упаковке

Минвата (например, Изовер, URSA, Техноруф и т.д.) производится из натуральных природных материалов – шлака, горных пород и доломита по специальной технологии. Минеральная вата имеет низкую теплопроводность и абсолютно пожаробезопасна. Выпускается материал в плитах и рулонах различной жесткости. Для горизонтальных плоскостей используются менее плотные маты, для вертикальных конструкций используют жесткие и полужесткие плиты.

Однако, одним из существенных недостатков данного утеплителя, как и базальтовой ваты является низкая влагостойкость, что требует при монтаже минваты устройства дополнительной влаго- и пароизоляции. Специалисты не рекомендуют использовать минеральная вату для утепления влажных помещений – подвалов домов и погребов, для теплоизоляции парилки изнутри в банях и предбанников. Но и здесь ее можно использовать при должной гидроизоляции.

Базальтовая вата

Плиты базальтовой ваты Роквул в упаковке

Данный материал производится расплавлением базальтовых горных пород и раздуве расплавленной массы с добавлением различных компонентов для получения волокнистой структуры с водоотталкивающими свойствами. Материал не воспламеняется, безопасен для здоровья человека, имеет хорошие показатели по теплоизоляции и звукоизоляции помещений. Используется, как для внутренней, так и для наружной теплоизоляции.

При монтаже базальтовой ваты следует использовать средства защиты (перчатки, респиратор и очки) для защиты слизистых оболочек от микрочастиц ваты. Наиболее известная в России марка базальтовой ваты – это материалы под маркой Rockwool. При эксплуатации плиты теплоизоляции не уплотняются и не слеживаются, а значит, прекрасные свойства низкой теплопроводности базальтовой ваты со временем остаются неизменными.

Пенофол, изолон (вспененный полиэтилен)

Пенофол и изолон – это рулонные утеплители толщиной от 2 до 10 мм, состоящие из вспененного полиэтилена. Материал также выпускается со слоем фольги с одной стороны для создания отражающего эффекта. Утеплитель имеет толщину в несколько раз тоньше представленных ранее утеплителей, но при этом сохраняет и отражает до 97% тепловой энергии. Вспененный полиэтилен имеет длительный срок эксплуатации и экологически безопасен.

Изолон и фольгированный пенофол – легкий, тонкий и очень удобный в работе теплоизоляционный материал. Используют рулонный утеплитель для теплоизоляции влажных помещений, например, при утеплении балконов и лоджий в квартирах. Также применение данного утеплителя поможет вам сберечь полезную площадь в помещении, при утеплении внутри. Подробнее об этих материалах читайте в разделе «Органическая теплоизоляция».

Фартук или скинали

Что такое пенопласт

Как можно понять из названия, пенопласт – это вспененный пластик. Пластиков существует множество, поэтому под пенопластом может пониматься пенополиуретан, пенополвинихлорид, корбамидо-формальдегид, пенополистирол и т.д.

Но так уж сложилось, что при слове «пенопласт» мы представляем белую ячеистую структуру, которая часто применяется не только в строительстве, но и в упаковке, медицинских тарах, и других отраслях. Это вещество – пенополистирол.

Пенопласт (пенополистирол беспрессовый)

Как мы помним, пенополистирол и пенопласт по сути одно и то же, однако не будем забывать о силе привычки и традиции. Беспрессовый пенополистирол и есть тот самый пенопласт, который белый и в пупырышках.

Сырье для получения БСП то же, что и для любого другого пенополистирола – полистирол
. По причине столь различного подхода к производству ППС в результате получается достаточно сильно отличающийся продукт. Эти отличия хорошо видны благодаря известным эксплуатационным характеристикам данных материалов.

БСП получают путем добавления в стирол гранул с пентаном или другой низкокипящей жидкостью, потом смесь нагревают, гранулы увеличиваются и пена заполняет форму. Затем гранулы спекают в специальном автоклаве до полимеризации стирола.

В результате получают материал белого цвета, состоящий их мелких пузырьков, склеенных между собой. 98% объема теплоизолятора составляет воздух.

Это достаточно непрочный материал, который крошится и ломается.

Вот его технические характеристики:

  • Теплопроводность
    : 0.335 – 0.41 Вт/м*К в сухом виде (+5 – +25);
  • Плотность
    : 11 – 35 кг/м³;
  • Паропроницаемость
    : 0.012 мг/м*ч*Па;
  • Прочность при сжатии
    : 0.05 – 0.16 МПа;
  • Прочность на изгиб
    : 0.07 – 0.25 МПа;
  • Максимальная влажность плиты
    : 1%;
  • Водопоглощение
    за 24 суток – 1%;
  • Класс горючести
    : Г1;
  • Время самостоятельного горения
    : до 3 секунд;
  • Срок эксплуатации
    – 20 — 50 лет.

Как видим, перед нами достаточно ломкий и непрочный на сжатие материал, который отличается очень низким коэффициентом теплопроводности. Если говорить о горючести пенопласта, надо помнить, что согласно ГОСТ 15588-2014 к строительным работам допущен материал с классом горючести Г1, то есть, он горит хуже дерева.

Для использования в вентилируемых фасадов любые пенопласты нежелательны. Лучше сделать выбор в сторону минеральной ваты.

Экструзионный пенополистирол

Еще раз напомню: пенополистирол это пенопласт или нет? Да, это пенопласт, но конкретный его вид. Среди строителей пенополистиролом принято считать экструдированный пенополистирол. Также нередко его называют экструзионным (ЭППС, XPS).

Вся разница заключается в способе производства материала
. Его делают методом экструзии: гранулы полистирола под давлением и при высокой температуре смешивают со вспенивателем и выдавливают через экструдер, который придает массе нужную форму. Кроме того, материал получается с

Нарезка готовой продукции на плиты.

Посмотрим на технические характеристики ЭППС:

  • Теплопроводность
    : 0.028 – 0.039 Вт/м*К;
  • Плотность
    : 26 – 45 кг/м³;
  • Паропроницаемость
    : 0.18 – 0.02 мг/м*ч*Па;
  • Прочность при сжатии при деформации
    на 10%: 0.25 – 0.47 Н/мм²:
  • Предел прочности на изгиб
    : 0.4 – 0.96 Н/мм²:
  • Водопоглощение за 24 часа
    , в % по объему: 0.2;
  • Группа горючести
    : Г1;
  • Способность самостоятельно поддерживать горение
    : не более 2 секунд;
  • Долговечность
    : до 50 лет.

Технологии производства могут изменить многие параметры. Мы видим, что методом экструзии получается более совершенный утеплитель, при этом используется совершенно идентичное сырье. Теперь гораздо проще ответить, что лучше, ПСБ или ЭППС?

Экструзионный ППС тоже имеет свои недостатки. Его цена заметно выше, чем у пенопласта, он больше весит и обладает более низкой паропроницаемостью. А это отрицательно сказывается на микроклимате в помещении (или требует хорошей вентиляции).

Комбинированная очистка

Современные системы глубокой очистки применяют комбинированные способы обработки сточных вод -механическое отстаивание, химические и биологические способы.

Принцип работы этих септиков следующий:

Устройство комбинированного септика.

  1. В первой камере стоки накапливаются и разделяются на легкие и тяжелые фракции.
  2. Вода очищается с помощью аэробных и анаэробных бактерий. Чтобы обеспечить эффективное использование аэробных бактерий, в установку необходимо включить специальные устройства – так называемые аэраторы. Эти устройства насыщают среду воздухом. Прежде чем сточные воды будут сброшены, они подвергаются обеззараживанию с помощью химических веществ.

Среди главных преимуществ биологических систем можно выделить следующие:

  1. Возможность установки канализации даже при высоком уровне грунтовых вод и на владениях с «тяжелыми» грунтами.
  2. Высокий уровень очистки сточных вод.
  3. Абсолютное отсутствие запахов при работе системы.
  4. Простота установки. Станции выпускаются уже готовыми к работе. На их установку понадобится не более 1-2 дней.
  5. Не нужно постоянно следить за работой септика. Это практически необслуживаемая система, которая способна отлично работать без вмешательства со стороны.
  6. Небольшие объемы нерастворимого осадка позволяют чистить систему достаточно редко – раз в 5-9 лет.

Главным недостатком этих установок является относительно высокая стоимость. Однако эти траты можно рассматривать как выгодную инвестицию, поскольку при эксплуатации канализации почти не возникает никаких дополнительных расходов.

Также к числу недостатков можно отнести необходимость подключения очистной станции к электропитанию. В тех регионах, где подача электричества нестабильна, такая установка не сможет работать.

Теплотехнический расчет стен из различных материалов

Среди многообразия материалов для строительства несущих стен порой стоит тяжелый выбор.

Сравнивая между собой различные варианты, одним из немаловажных критериев на который нужно обратить внимание является «теплота» материала. Способность материала не выпускать тепло наружу повлияет на комфорт в помещениях дома и на затраты на отопление. Второе становится особенно актуальным при отсутствии подведенного к дому газа

Второе становится особенно актуальным при отсутствии подведенного к дому газа

Способность материала не выпускать тепло наружу повлияет на комфорт в помещениях дома и на затраты на отопление. Второе становится особенно актуальным при отсутствии подведенного к дому газа.

Теплозащитные свойства строительных конструкций характеризует такой параметр, как сопротивление теплопередаче (Ro, м²·°C/Вт).

По существующим нормам (СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.

Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003), при строительстве в Самарской области, нормируемое значение сопротивления теплопередачи для наружных стен составляет Ro.норм = 3,19 м²·°C/Вт. Однако, при условии, что проектный удельный расход тепловой энергии на отопление здания ниже нормативного, допускается снижение величины сопротивления теплопередачи, но не менее допустимого значения Ro.тр =0,63·Ro.норм = 2,01 м²·°C/Вт.

В зависимости от используемого материала, для достижения нормативных значений, необходимо выбирать определенную толщину однослойной или конструкцию многослойной стены. Ниже представлены расчеты сопротивления теплопередаче наиболее популярных вариантов конструкций наружных стен.

Расчет необходимой толщины однослойной стены

В таблице ниже определена толщина однослойной наружной стены дома, удовлетворяющая требованиям норм по теплозащите.

Требуемая толщина стены определена при значении сопротивления теплопередачи равном базовому (3,19 м²·°C/Вт).

Допустимая — минимально допустимая толщина стены, при значении сопротивления теплопередачи равном допустимому (2,01 м²·°C/Вт).

№ п/пМатериал стеныТеплопроводность, Вт/м·°CТолщина стены, мм
ТребуемаяДопустимая
1Газобетонный блок0,14444270
2Керамзитобетонный блок0,5517451062
3Керамический блок0,16508309
4Керамический блок (тёплый)0,12381232
5Кирпич (силикатный)0,7022211352

Вывод: из наиболее популярных строительных материалов, однородная конструкция стены возможна только из газобетонных и керамических блоков. Стена толщиной более метра, из керамзитобетона или кирпча, не представляется реальной.

Расчет сопротивления теплопередачи стены

Ниже представлены значения сопротивления теплопередаче наиболее популярных вариантов конструкций наружных стен из газобетона, керамзитобетона, керамических блоков, кирпича, с отделкой штукатуркой и облицовочным кирпичом, утеплением и без. По цветной полосе можно сравнить между собой эти варианты. Полоса зеленого цвета означает, что стена соответствует нормативным требованиям по теплозащите, желтого — стена соответствует допустимым требованиям, красного — стена не соответствует требованиям

Стена из газобетонного блока

1Газобетонный блок D600 (400 мм)2,89 Вт/м·°C
2Газобетонный блок D600 (300 мм) + утеплитель (100 мм)4,59 Вт/м·°C
3Газобетонный блок D600 (400 мм) + утеплитель (100 мм)5,26 Вт/м·°C
4Газобетонный блок D600 (300 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)2,20 Вт/м·°C
5Газобетонный блок D600 (400 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)2,88 Вт/м·°C

Стена из керамзитобетонного блока

1Керамзитобетонный блок (400 мм) + утеплитель (100 мм)3,24 Вт/м·°C
2Керамзитобетонный блок (400 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)1,38 Вт/м·°C
3Керамзитобетонный блок (400 мм) + утеплитель (100 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)3,21 Вт/м·°C

Стена из керамического блока

1Керамический блок (510 мм)3,20 Вт/м·°C
2Керамический блок тёплый (380 мм)3,18 Вт/м·°C
3Керамический блок (510 мм) + утеплитель (100 мм)4,81 Вт/м·°C
4Керамический блок (380 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)2,62 Вт/м·°C

Стена из силикатного кирпича

1Кирпич (380 мм) + утеплитель (100 мм)3,07 Вт/м·°C
2Кирпич (510 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)1,38 Вт/м·°C
3Кирпич (380 мм) + утеплитель (100 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)3,05 Вт/м·°C

Методы определения КТП

Существует 2 метода определения КТП:

  1. Стационарный – предполагает работу с параметрами, которые не будут изменяться в течение длительного времени или изменяющиеся незначительно. Преимущество этого метода в высокой точности вычисления результата. К недостаткам относится сложность регулировки эксперимента, большое количество используемых термопар, а также длительность затраченного времени на подготовку и проведение опыта. Этот метод подходит для вычисления КТП жидкостей и газов, если не учитывать передачу энергии конвекцией и излучением. 
  2. Нестационарный – визуально выглядит более простой и требует для выполнения от 10 до 30 минут. Нашла своё широкое применение из-за того, что в процессе исследования можно узнать не только КТП, но и температурную проводимость, а также теплоёмкость образца. 

Для проведения анализа теплопроводности строительных материалов применяются электронные приборы, например, ИТП-МГ4 «Зонд». Такие средства для вычисления КТП отличаются рабочим диапазоном температур, а также процентом погрешности.
 

Видео описание

Как выполняется вычисление КТП с помощью электронного прибора, смотрите в видео:

Таблица тепловой эффективности материалов

Большинство сырья, которое используется при строительстве, не нуждается в самостоятельном измерении КТП. Для этого существует таблица теплопроводности материалов, которая показывает основные характеристики, требуемые для расчёта тепловой эффективности. 

МатериалПлотность, кг/м3Теплопроводность, Вт/(м*градусы)ТеплоёмкостьДж/(кг*градусы)
Железобетон25001,7840
Бетон на гравии или щебне из природного камня24001,51840
Керамзитобетон лёгкий500-12001,19-0,45840
Кирпич строительный800-15000,24-0,3800
Силикатный кирпич1000-22000,51-1,29750-840
Железо787070-80450
Пенополистирол Пеноплэкс110-1400,042-0,051600
Плиты минераловатные150-2500,043-0,063

Большинство материалов отличается по своему составу. Например, теплопроводность кирпича зависит от того, из чего он сделан. Клинкерный имеет КТП от 0,8 до 1,6, а кремнезёмный 0,15. Также есть отличия по методу изготовления и стандартам ГОСТ. 

Пенополистирол разной толщиныИсточник cmp24.com.ua

Коротко о главном

Коэффициент теплопроводности – это скорость передачи тепла через материал в течение определённого времени.

Знание КТП нужно для улучшения тепловой эффективности конструкции. Например, если она должна быстро отдавать тепло, то её нужно делать из сырья с высокой передачей энергии, а для закрытых помещений наоборот нужны дополнительные утеплители. Это поможет сэкономить деньги на отоплении.

На теплопроводность материала влияет его плотность, влажность и волокнистость.
 

Почему важно правильно рассчитать показатели утепления?

Теплоизоляция устанавливается для сокращения потерь энергии через стены, пол и крышу дома. Недостаточная толщина утеплителя приведет к перемещению точки росы внутрь здания. Это означает появление конденсата, сырости и грибка на стенах дома. Избыточный слой теплоизоляции не дает существенного изменения температурных показателей, но требует значительных финансовых затрат, поэтому является нерациональным. При этом нарушается циркуляция воздуха и естественная вентиляция между комнатами дома и атмосферой. Для экономии средств с одновременным обеспечением оптимальных условий проживания требуется точный расчет толщины утеплителя.

Какие данные нужны для расчёта эксплуатационных характеристик воздуховодов?

Что влияет на срок эксплуатации утеплителя?

Как и во всем, считается, что срок службы утеплителя зависит от его стоимости и качества. Производители недорогого вещества утверждают, что он может прослужить как минимум 50 лет. На практике эта цифра ничем не подтверждается, поэтому в сносках они пишут, что на сегодня нет стандартного времени эксплуатации утеплителей.

Кроме того, важно то, из чего сделан материал. Эксперты подтверждают, что искусственные волокна не могут дать гарантии более чем на 35 лет.За это время они усыхают и разрушаются

Но самое главное, что они теряют половину своих теплосберегающих свойств.

В то время как натуральные волокна не теряют своих первоначальных качеств и могут служить более длительный период.Согласно нормативным рекомендациям, после завершения строительства каждый дом должен подвергаться энергетическому аудиту. Такие проверки должны проводиться раз в 25 лет, чтобы можно было оценить уровень теплосберегающих свойств на данный момент. Но так как узнать точные цифры вследствие проверки нам не удается, мы пользуемся данными, которые приходят к нам из Европы.

Сравнение основных показателей

Чтобы понять, насколько эффективным будет тот или иной утеплитель, необходимо сравнить основные показатели материалов. Это можно сделать, просмотрев таблицу 1.

МатериалПлотность кг/м3ТеплопроводностьГигроскопичностьМинимальный слой, см
Пенополистирол30-40Очень низкаяСредняя10
Пластиформ50-60НизкаяОчень низкая2
Пенофол60-70НизкаяСредняя5
Пенопласт35-50Очень низкаяСредняя10
Пеноплекс25-32низкаянизкая20
Минеральная вата35-125НизкаяВысокая10-15
Базальтовое волокно130Низкаявысокая15
Керамзит500ВысокаяНизкая20
Ячеистый бетон400-800ВысокаяВысокая20-40
Пеностекло100-600Низкаянизкая10-15

Таблица 1 Сравнение теплоизоляционных свойств материалов

Из приведенных видов лидером в рейтинге считается пенопласт. Материал имеет неоспоримые достоинства, в том числе доступную стоимость.

При этом многие отдают предпочтение пластиформу, минеральной вате или ячеистому бетону. Это связанно с индивидуальными предпочтениями, особенностями монтажа и некоторыми физическими свойствами.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий