Таблица теплопроводности утеплителей: Теплопроводность утеплителей таблица

Разное

Содержание

Теплопроводность утеплителей таблица — сравнение утеплителей по теплопроводности

Мы живем далеко не в самой жаркой стране на Земле, а значит, свои жилища вынуждены обогревать, по крайней мере, большую часть года. Этим и объясняется такой высокий спрос на разные утеплители.

Из всех материалов, использующихся для утепления жилых и прочих объектов, особо популярными являются сейчас пенополиуретан, пенополистирол и минеральная вата. Поговорим о двух последних из них.

Минеральная вата

Минеральной ватой называется материал, основой которого является базальтовое волокно.

Применяться минеральная вата может не везде, так как имеет нижний температурный предел. К примеру, этот утеплитель не может быть использован в холодильной камере.

Под воздействием низких температур минеральная вата становится хрупкой и деформируется, что недопустимо для утеплителя. Здесь, как показывает сравнение утеплителей по теплопроводности, преимущество на стороне пенополистирола, у которого нет нижнего температурного предела.

Что касается верхней температурной границы, тут все зависит от механических нагрузок во время воздействия высокой температуры и длительности этого воздействия. Если вам интересна теплопроводность утеплителей, таблица, которая есть на нашем сайте, поможет в получении информации об этом. В частности там приведен коэффициент теплопроводности минеральной ваты.

Минеральная вата пропускает пар и влагу. Это заметно снижает ее теплоизолирующие свойства. Также скопление влаги способствует развитию плесени и грибка, в утеплителе начинают селиться грызуны, заводятся гнилостные бактерии и пр.

Еще утеплитель из минеральной ваты гигроскопичен, из-за чего необходимо возводить вентилируемые стены и кровлю. Это в ряде случаев приводит к большому расходу денежных средств.

Утеплитель из минеральной ваты тяжелее своего аналога из пенополистирола в 1,5-3 раза. Отсюда более высокая стоимость его транспортировки. Также минус в том, что такой утеплитель может быть использован лишь тогда, когда фундамент сооружения, которое утепляется с его помощью, достаточно прочен. Разумеется, труднее производить погрузочно-разгрузочные и строительно-монтажные работы с использованием утеплителя большой массы.

Пенополистирол

По сравнению с вышеописанным утеплителем, утеплитель из пенополистирола имеет лучшие характеристики. Теплоизоляционные свойства этого материала высоки, в результате чего, применение его становится экономически выгодным.

Утеплитель из пенополистирола помимо хороших теплоизоляционных свойств, хорошо поглощает шум, противостоит бактериям и грибкам. Также этот материал устойчив к воздействию растворов спиртов, кислот и щелочей. Коэффициент теплопроводности пенополистирола и прочие его характеристики можно узнать, изучив «теплопроводность утеплителей таблица» на нашем ресурсе.

Одно из главных достоинств пенополистирола заключается в его способности выдерживать достаточно большую механическую нагрузку при минимальном значении плотности.

Нужно выделить преимущество пенополистирола перед минеральной ватой. Так как он имеет небольшую среднюю плотность, то не изменяет практически нагрузку на фундамент и несущие конструкции.

Сравнение утеплителей по теплопроводности показывает, что в зависимости от плотности коэффициент теплопроводности минеральной ваты – 0,048-0,07; коэффициент теплопроводности пенополистирола – 0,038-0,05.

Другие свойства описываемых утеплителей

Утеплители из минеральной ваты не могут воспламеняться. Огнестойкость этих материалов определяется не только тем, каковы свойства материала, но и тем, в каких условиях они используются.

На степень огнестойкости большое влияние оказывает то, с какими материалами комбинируются утеплители. Также играет роль способ расположения защитных и покровных слоев.

Что касается пенополистирола, он относится к самозатухающим материалам. Поэтому стены, отделанные им, воспламеняются не так быстро. А если это все-таки происходит, пламя по их поверхности распространяется также медленнее, чем в случае с другими утеплителями.

Когда горит утеплитель из пенополистирола, тепла выделяется примерно 1000 МДж/м3, что в 7-8 раз меньше, чем при горении сухого дерева. Время самостоятельного горения пенополистирола – не больше секунды.

Минеральная вата относится к негорючим веществам. Поэтому воспламеняемость поверхностей, облицованных ей, равно как и распространяемость пламени по ним, минимальна. Так как основа этого утеплителя – базальт – является натуральным камнем, минеральная вата способна выдерживать температуру – до 1000 °C, а распространению огня способна противостоять – до трех часов.

Сравнение утеплителей по теплопроводности

На чтение 4 мин Просмотров 1.7к. Опубликовано

Предисловие. На рынке стройматериалов имеется сегодня большой выбор различных теплоизоляционных материалов, различных по стоимости, теплопроводности и своим характеристикам. Как же разобраться в этом разнообразии и принять правильное решение в пользу определенного материала? Какие параметры важны при выборе? В этой статье мы сравним утеплители по теплопроводности и другим характеристикам.

Сравнение характеристик утеплителей

Для начала мы предоставим основные характеристики теплоизоляционных материалов, на которые стоит обратить внимание при их выборе. Сравнение утеплителей по этим характеристикам следует производить исходя из назначения и характеристик утепляемого помещения (наличие открытого огня, влажность, природные условия и т.д.). Мы расположили основные характеристики утеплителей в порядке их значимости.

Теплопроводность. Чем ниже теплопроводность, тем меньше требуется утеплительный слой, а значит, и ваши расходы на утепление сократятся.

Влагопроницаемость. Меньшая влагопроницаемость снижает негативное воздействие влаги на утеплитель при последующей эксплуатации.

Пожаробезопасность. Материал не должен поддерживать горение и выделять ядовитые пары, а иметь свойство к самозатуханию.

Экономичность. Утеплитель должен быть доступным по стоимости для широкого слоя потребителей.

Долговечность. Чем больше срок использования утеплителя, тем он дешевле обходится потребителю при эксплуатации и не требует частой замены или ремонта.

Экологичность. Материал для теплоизоляции должен быть экологически чистым, безопасным для здоровья человека и окружающей природы. Эта характеристика важна для жилых помещений.

Толщина материала. Чем тоньше утеплитель, тем меньше будет “съедаться” жилое пространство помещения.

Вес материала. Меньший вес утеплителя даст меньшее утяжеление утепляемой конструкции после монтажа.

Звукоизоляция. Чем выше звукоизоляция, тем лучше защита жилых помещений от шума со стороны улицы.

Простота монтажа. Момент достаточно важен для любителей делать ремонт в доме своими руками.

Сравнение характеристик популярных утеплителей

Пенопласт (пенополистирол)

Этот утеплитель самый популярный, благодаря легкости монтажу и небольшой стоимости.

Пенопласт изготавливается при помощи вспенивания полистирола, имеет очень низкую теплопроводность, устойчив к влажности, легко режется ножом и удобен во время монтажа. Благодаря низкой стоимости имеет большую востребованность для утепления различных помещений. Однако материал достаточно хрупкий, а также поддерживает горение, выделяя токсичные вещества в атмосферу. Пенопласт предпочтительнее использовать в нежилых помещениях.

Пеноплэкс (экструдированный пенополистирол)

Утеплитель не подвергается гниению и воздействию влаги, очень прочный и удобный в использовании – легко режется ножом. Низкое водопоглощение обеспечивает незначительные изменения теплопроводности материала в условиях высокой влажности, плиты имеют высокую сопротивляемость сжатию, не подвергаются разложению. Благодаря этому экструдированный пенополистирол можно использовать для утепления ленточного фундамента и отмостки. Пеноплекс пожаробезопасен, долговечен и прост в применении.

Базальтовая вата

Материал производится из базальтовых горных пород при расплавлении и раздуве с добавлением компонентов для получения волокнистой структуры материала с водоотталкивающими свойствами. При эксплуатации базальтовая вата Rockwool не уплотняется, а значит, ее свойства не изменяются со временем. Материал пожаробезопасен и экологичен, имеет хорошие показатели звукоизоляции и теплоизоляции. Используется для внутреннего и наружного утепления. Во влажных помещениях требует дополнительной пароизоляции.

Минеральная вата

Минвата производится из природных материалов – горных пород, шлака, доломита с помощью специальной технологии. Минвата Изовер имеет низкую теплопроводность, пожаробезопасна и абсолютно безопасна. Одним из недостатков утеплителя является низкая влагостойкость, что требует обустройства дополнительной влаго- пароизоляции при его использовании. Материал не рекомендуется использовать для утепления подвалов домов и фундаментов, а также во влажных помещениях – парилках, банях, предбанниках.

Пенофол, изолон (фольгированный теплоизолятор из полиэтилена)

Утеплитель состоит из нескольких слоев вспененного полиэтилена, имеющих различную толщину и пористую структуру. Материал часто имеет слой фольги для отражающего эффекта, выпускается в рулонах и в листах. Утеплитель имеет толщину в несколько миллиметров (в 10 раз тоньше обычных утеплителей), но отражает до 97% тепловой энергии, очень легкий, тонкий и удобный в работе материал. Используются для теплоизоляции и гидроизоляции помещений. Имеет длительный срок эксплуатации, не выделяет вредных веществ.

Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Сравнение утеплителей по теплопроводности. Таблица

Данная таблица теплопроводности утеплителей дает полную картину и представление, о том, какой лучше использовать утеплитель. Остается лишь соотнести данные этой таблицы с сравнением стоимости утеплителей у разных поставщиков. Узнать цены на материалы для утепления и сравнить их стоимость можно в каталоге компаний. А чтобы не ошибиться в выборе рассчитайте толщину утепления на нашем сайте.

таблица изоляционных материалов, коэффициент пенопласта 50 мм в сравнении по толщине, теплоизоляционные

Чтобы зимой наслаждаться теплотой и уютом в своем дома, нужно заранее позаботиться об его теплоизоляции. Сегодня сделать это совершенно несложно, ведь на строительном рынке имеется широкий ассортимент утеплителей. Каждый из них имеет свои минусы и плюсы, подходит для утепления при определенных условиях эксплуатации. При выборе материала очень важным остается такой критерий, как теплопроводность.

Что такое теплопроводность

Это процесс отдачи тепловой энергии с целью получения теплового равновесия. Температурный режим должен быть выровнен, главным остается скорость, с которой будет осуществлена эта задача. Если рассмотреть теплопроводность по отношению к дому, то чем дольше происходит процесс выравнивания температур воздуха в доме и на улице, то тем лучше. Говоря простыми словами, теплопроводность – это показатель, по которому можно понять, как быстро остывают стены в доме.

Этот критерий представлен в числовом значении и характеризуется коэффициентом тепловой проводимости. Благодаря ему можно узнать какое количество тепловой энергии за единицу времени сможет пройти через единицу поверхности. Чем выше значение теплопроводности у утеплителя, тем он быстрее проводит тепловую энергию.

На видео – виды утеплителей и их характеристики:

Чем ниже значение коэффициента проводимости тепла, тем дольше материал сможет удерживать тепло в зимние дни, а прохладу в летние. Но имеется ряд других факторов, которые также нужно принимать во внимание при выборе изолирующего материала.

Пенополистирол

Этот теплоизолятор один из самых востребованных. А связано это с его низкой проводимостью тепла, невысокой стоимостью и простотой монтажа. На полках магазинов материал представлен в плитах, толщина пенополистирола 20-150 мм. Получают путем вспенивание полистирола. Полученные ячейки заполняют воздухом. Для пенопласта характерна разная плотность, низкая проводимость тепла и стойкость к влаге.

На фото – пенополистирол

Так как пенополистирол стоит недорого, он имеет широкую популярность среди многих застройщиков для утепления различных домов и построек. Но есть у пенопласта свои недостатки. Он является очень хрупким и быстро воспламеняется, а при горении выделяет в окружающую среду вредные токсины. По этой причине применять пенопласт лучше для утепления нежилых домов и ненагружаемых конструкций. Для жилых помещений стоит обратить внимание на фольгированные утеплители для стен.

А вот какова теплопроводность пеноблоков и газоблоков, рассказывается в данной статье.

Какова теплопроводность пенобетона и газобетона, можно понять прочитав содержание статьи.

А вот какова теплопроводность газосиликатного блока, можно увидеть здесь в статье: https://resforbuild.ru/beton/bloki/gazosilikatnye/texnicheskie-xarakteristiki-2.html

А в данной статье можно посмотреть таблицу теплопроводности керамзитобетонных блоков. Для этого стоит перейти по ссылке.

Экструдированный пенополистирол

Этот материал не боится влияния влаги и гниению. Он прочный и удобный в плане монтажа. Легко поддается механической обработке. Имеет низкий уровень водоплоглощения, поэтому при повышенной влажности экструдированный пенополистирол сохраняет свои свойства. Утеплитель относится к пожаробезопасным материалам, он имеет продолжительный срок службы и простоту монтажа.

На фото – экструдированный пенополистирол

Представленные характеристики и низкая проводимость тепла позволят назвать экструдированный пенополистирол самым лучшим утеплителем для ленточных фундаментов и отмосток. При установке лист с толщиной 50 мм можно заменить пеноблок с толщиной 60 мм по проводимости тепла. При этом утеплитель не пропускает вод, так что не нужно заботиться про вспомогательную гидроизоляцию.

Минеральная вата

Минвата – это утеплитель, который можно отнести к природным и экологически чистым. Минеральная вата обладает низким коэффициентом проводимости тепла и совершенно не поддается влиянию огня. Производится утеплитель в виде плит и рулонов, каждый из которых имеет свои показатели жесткости. В статье вы можете почитать о том, чем хороша минеральная или каменная вата Технониколь.

На фото – минеральная вата

Если нужно изолировать горизонтальную поверхностность, то стоит задействовать плотные маты, а для вертикальных – жесткие и полужесткие плиты. Что касается минусов, то утеплитель минвата имеет низкую стойкость к влаге, так что при ее монтаже необходимо позаботиться про влаго-и пароизоляцию. Применять минвату не стоит для обустройства подвала, погреба, парилки в бане. Хотя если грамотно выложить гидроизоляционный слой, то минвата будет служить долго и качественно. А вот какова теплопроводность минваты, поможет понять информация из статьи.

Базальтовая вата

Этот утеплитель получают методом расплавления базальтовых горных пород с добавлением вспомогательных составляющих. В результате получается материал, имеющий волокнистую структуру и отличные водоотталкивающие свойства. Утеплитель не воспламеняется и совершенно безопасен для здоровья. Кроме этого, у базальта отличные показатели для качественной изоляции звука и тепла. Применять можно для утепления как снаружи, так и внутри дома.

На фото – базальтовая вата для утепления

При установке базальтовой ваты необходимо надевать средства защиты. Сюда относят перчатки, респиратор и очки. Это позволит защитить слизистые оболочки от попадания осколков ваты. При выборе базальтовой ваты сегодня большой популярностью пользуется марка Rockwool. В статье можно ознакомиться о том, что лучше: базальная или минеральная вата.

В ходе эксплуатации материала можно не переживать, что плиты будут уплотняться или слеживаться. А это говорит о прекрасных свойствам низкой теплопроводности, которые со временем не меняются.

Пенофол

Этот утеплитель производится в виде рулонов, толщина которых 2-10 мм. В основе материала положен вспененный полиэтилен. В продаже можно встретить теплоизолятор, на одной стороне которого имеется фольга для образования отражающего фона. Толщина материала в несколько раз меньше представленных ранее материалов, но при этом это совершенно не влияет на теплопроводность. Он способен отражать до 97% тепла. Вспененные полиэтилен может похвастаться продолжительным сроком службы и экологической чистотой.

На фото- утеплитель Пенофол:

Изолон совершенно легкий, тонкий и удобный в плане установки. Применяют рулонный теплоизолятор при обустройстве влажных комнат, куда можно отнести подвал, балкон. Кроме этого, применения утеплителя позволит сохранить полезную площадь помещения, если устанавливать его внутри дома.

А вот какова теплопроводность керамического кирпича и где такой строительный материал используется, поможет понять информация из статьи.

Так же будет интересно узнать о том, каковы характеристики и теплопроводность газобетон.

Так же будет интересно узнать о том, какова теплопроводность керамзита.

Какова теплопроводность подложки под ламинат и как правильно сделать просчёты, рассказывается в данной статье.

Таблица 1 – Показатели проводимости тепла популярных материалов

Материал Теплопроводность, Вт/(м*С) Плотность, кг/м3 Паропроницаемость, мг/ (м*ч*Па)
Пенополиуретан 0,023 32 0,0-0,05
0,029 40
0,035 60
0,041 80
Пенополистирол 0,038 40 0,013-0,05
0,041 100
0,05 150
Экструдированный пенополистирол 0,031 33 0,013
Минеральная вата 0,048 50 0,49-0,6
0,056 100
0,07 200
Пенопласт ПВХ 0,052 125 0,023

Теплопроводность – это один из главных критериев при выборе теплоизоляционного материала. Если вести установку утеплителя с низким коэффициентом теплопроводности, то это позволит на дольше сохранить тепло в доме, создавая тем самых комфортные условия для проживания.

Сравнительные характеристики утеплителей: таблица — Блог о строительстве

Сегодня в данной статье мы рассмотрим актуальный в наше время вопрос о сроке службы утеплителей в таблице.

Как правило, дома, здания и другие сооружения утепляются на длительное время, поэтому и материалы нужны как можно надежнее и качественнее.Многие считают, что различного рода утеплители не служат более 30 лет. С учетом того, что стена, которая утепляется, стоит около 100 лет, приходим к выводу, что за это время процедуру необходимо проделать 2-3 раза. Если посчитать стоимость такого обновления, то она может далеко не порадовать.

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.

Сравнительные характеристики сроков службы утеплителей таблица

Существует множество видов утеплителей, но сегодня мы подробно рассмотрим самые бюджетные и надежные варианты. К ним относятся:

    Минеральная вата.Базальная вата.Пенопласт.

НаименованиеСрок службыМинеральная вата25-40 летБазальная вата40-50 летПенополистирол30-50 летПенополиуретан20-50 летПеностекло80-100 лет

Первый вид называется каменным.Он имеет достаточно высокий уровень качества, так как его производят из базальтового камня. Стоимость его значительно выше, но и качество, и период пригодности оправдывает ожидания.

Согласно статистике, больше всего в строительстве применяется минеральная вата.Продолжительность эксплуатации — около 50 лет. Но этот показатель все еще оспаривают, и он имеет несколько нюансов. На данный момент существует два вида минеральной ваты.

Второй является шлаковым. Это означает, что в него практически не может проникнуть вода, а сам материал достаточно плотный. Соответственно, он изготавливается из шлаков от металлургической промышленности.Он значительно уступает предыдущему и в цене, и в качестве, и в сроке службы.

К тому же, не стойкий к резким перепадам температуры и по истечении определенного времени может деформироваться. Но несмотря на это, его часто используют как оптимальный вариант в случае, если постройка будет временной или менее значимой.Безусловно, для сооружений более значительного масштаба рекомендуется использовать каменную вату. Пусть она и дороже, но, когда речь идет о безопасности и качестве, об экономии не может быть и речи.Стоит отметить, что данное вещество имеет два немаловажных преимущества:Негорючесть.Можно не беспокоиться о том, что материал не подвержен возгоранию от металлочерепицы, которая в сильную жару может нагреваться до высоких показателей.

А также другие воздействия высоких температур не станут угрозой для утеплителя, а соответственно и для вас.Паропроницаемость. Изовер обладает способностью «дышать», что также немаловажно.Материал без труда пропускает все пары через себя, но при этом они не скапливаются внутри. Это свойство делает минеральную вату экологически чистой, а в сочетании с теплоизоляцией это огромный плюс.

Кроме того, дополнительной обработки от конденсата не требуется.Базальная вата не уступает в продолжительности периода действия предыдущего вещества. Производители дают гарантию свыше 50 лет. Еще очень давно в строительстве стали использовать утеплитель, изготовленный из волокнистого материала.Но пик его эксплуатации приходится на последние пару десятилетий.

Это произошло благодаря интенсивному строительству загородных домов, а также повышению цен на отопление. Именно там материал пользуется огромной популярностью.Со временем качество базальной ваты значительно улучшилось. Теперь это экологически чистый и безопасный продукт.

Из основных плюсов можно выделить несколько аспектов:Пожаробезопасность. Материал без труда способен выдержать высокую температуру, не теряя при этом своих свойств.Низкая гидрофобность.Вещество отталкивает влагу, что заметно увеличивает срок эксплуатации утепления.Сжимаемость. Базальная вата является очень стойкой и не подвергается деформации.Химическая стойкость.

Гниение, грибок, грызуны, плесень и вредоносные микроорганизмы больше не станут угрозой для вашего жилья.Несмотря на стечение обстоятельств, материалы имеют отличное качество, не деформируются и не рассыпаются. Вещества используются повсеместно и имеют множество положительных отзывов. С таким утеплением ваши стены смогут простоять более 100 лет.

Срок службы пенопласта как утеплителя

Еще одним из часто используемых материалов для утепления является пенопласт. Принято считать, что срок годности пенополистирола достигает несколько десятков лет.

Производители дают гарантию на стойкость материала в течение 50 лет. Однако при правильной процедуре утепления этот срок может быть увеличен в два раза. Это одна из основных причин, по которым он так популярен.

Следует учитывать, что существует несколько видов утеплителей, изготовленных из пенопласта:

Полистирол. Материал, который делают  в виде поролона. Подходит для защиты помещения с внутренней стороны.

Имеет очень высокие эксплуатационные характеристики.Поливинилхлоридные веществаявляются очень эластичными. Имеют очень высокий показатель стойкости.Пенополиуретан. Он считается выносливой теплоизоляцией, которая прослужит довольно долгое время, быстро застывает, образовывая очень крепкую защиту, способную выдержать множество внешних воздействий.

Исходя из вышеперечисленных материалов, можно сделать вывод, что срок службы пенопласта является очень долгим и полностью оправдывает ожидания.

Сегодня производители теплоизоляционных материалов предлагают застройщикам действительно огромный выбор материалов.

При этом каждый уверяет нас, что именно его утеплитель идеально подходит для утепления дома. Из-за такого разнообразия стройматериалов, принять правильное решение в пользу определенного материала действительно довольно сложно. Мы решили в данной статье сравнить утеплители по теплопроводности и другим, не менее важным характеристикам.

Стоит сначала рассказать об основных характеристиках теплоизоляции, на которые необходимо обращать внимание при покупке. Сравнение утеплителей по характеристикам следует делать, держа в уме их назначение. Например, несмотря на то, что экструзия XPSпрочнее минваты, но вблизи открытого огня или при высокой температуре эксплуатации, стоит купить огнестойкий утеплитель для своей же безопасности.

Сравнение утеплителей по характеристикам

Теплопроводность. Чем ниже данный показатель у материала, тем меньше потребуется укладывать слой утеплителя, а значит, расходы на закупку материалов сократятся (в том случае если стоимость материалов находится в одном ценовом диапазоне). Чем тоньше слой утеплителя, тем меньше будет «съедаться» пространство.

Теплопотери частного дома через конструкции

Влагопроницаемость. Низкая влаго- и паропроницаемость увеличивает срок использования теплоизоляции и снижает отрицательное воздействие влаги на теплопроводность утеплителя при последующей эксплуатации, но при этом увеличивается риск появления конденсата на конструкции при плохой вентиляции.

Пожаробезопасность. Если утеплитель используется в бане или в котельной, то материал не должен поддерживать горение, а наоборот должен выдерживать высокие температуры. Но если вы утепляете ленточный фундаментили отмостку дома, то на первый план выходят характеристики влагостойкости и прочности.

Экономичность и простота монтажа. Утеплитель должен быть доступным по стоимости, иначе утеплять дом будет просто нецелесообразно. Также важно, чтобы утеплить кирпичный фасад дома можно было бы своими силами, не прибегая к помощи специалистов или, используя дорогостоящее оборудование для монтажа.

Характеристики керамзита фракции 20-40 мм

Экологичность. Все материалы для строительства должны быть безопасными для человека и окружающей природы. Не забудем упомянуть и про хорошую звукоизоляцию, что очень важно для городов, где важно защитить свое жилье от шума с улицы.

Какие характеристики важны при выборе утеплителя? На что обратить внимание и спросить у продавца?

Только ли теплопроводность имеет решающее значение при покупке утеплителя, или есть другие параметры, которые стоит учесть? И еще куча подобных вопросов приходит на ум застройщику, когда приходит время выбирать утеплитель. Обратим внимание в обзоре на наиболее популярные виды теплоизоляции.

Пенопласт (пенополистирол)

Пенопласт – самый популярный сегодня утеплитель, благодаря легкости монтажа и низкой стоимости.

Изготавливается он методом вспенивания полистирола, имеет низкую теплопроводность, легко режется и удобен при монтаже. Однако материал хрупкий и пожароопасен, при горении пенопласт выделяет вредные, токсичные вещества. Пенополистирол предпочтительно использовать в нежилых помещениях.

Утепление пеноплексом отмостки и цоколя дома

Экструдированный пенополистирол

Экструзия не подвержена влаге и гниению, это очень прочный и удобный в монтаже утеплитель.

Плиты Техноплекса имеют высокую прочность и сопротивление сжатию, не подвергаются разложению. Благодаря своим техническим характеристикам техноплексиспользуют для утепления отмостки и фундамента зданий. Экструдированный пенополистирол долговечен и прост в применении.

Базальтовая (минеральная) вата

Производится утеплитель из горных пород, путем их плавления и раздува для получения волокнистой структуры.

Базальтовая вата Роклайт выдерживает высокие температуры, не горит и не слеживается со временем. Материал экологичен, имеет хорошую звукоизоляцию и теплоизоляцию. Производители рекомендуют использовать минеральную вату для утепления мансарды и других жилых помещений.

Утепление кровли минватой Роклайт ТехноНИКОЛЬ

Стекловолокно (стекловата)

При слове стекловата у многих появляется ассоциация с советским материалом, однако современные материалы на основе стекловолокна не вызывают раздражения на коже. Общим недостатком минеральной ваты и стекловолокна является низкая влагостойкость, что требует устройства надежной влаго- и пароизоляции при монтаже утеплителя. Материал не рекомендуется использовать во влажных помещениях.

Вспененный полиэтилен

Этот рулонный утеплитель имеет пористую структуру, различную толщину часто производится с нанесением дополнительного слоя фольги для отражающего эффекта. Изолон и пенофолимеет толщину в 10 раз тоньше традиционных утеплителей, но сохраняет до 97% тепла. Материал не пропускает влагу, имеет низкую теплопроводность благодаря своей пористой структуре и не выделяет вредных веществ.

Утепление ленточного фундамента снаружи ППУ

Напыляемая теплоизоляция

К напыляемой теплоизоляции относится ППУ (пенополиуретан) и Экотермикс. К главным недостаткам данных утеплителей относится необходимость наличия специального оборудования, для их нанесения. При этом напыляемая теплоизоляция создает на конструкции прочное, сплошное покрытие без мостиков холода, при этом конструкция будет защищена от влаги, так как ППУ влагонепроницаемый материал.

Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Сравнение утеплителей по теплопроводности

Полную картину о том, какой следует использовать утеплитель в том или ином случае, дает таблица теплопроводности теплоизоляции. Вам остается только соотнести данные из этой таблицы со стоимостью утеплителя у разных производителей и поставщиков, а также рассмотреть возможность его использования в конкретных условиях (утепление кровли дома, ленточного фундамента, котельной, печной трубы и т.д.).(4,33из 5)Загрузка…

    Дата: 09-03-2015Просмотров: 455Комментариев: Рейтинг: 45

При строительстве нового дома или капитальном ремонте возникает вопрос о выборе оптимального способа утепления. Для того чтобы после окончания работ не возникало чувство горького сожаления о потраченных впустую средствах и времени, вариант теплоизоляции необходимо подбирать, основываясь на его характеристиках, основных достоинствах и недостатках.

При проектировании дома, необходимо так же задумать и о его теплоизоляции.

Каким требованиям должен отвечать качественный утеплитель для дома?

На современном строительном рынке представлено огромное многообразие материалов для утепления. Они подразделяются на утеплители для стен, пола, крыши, дверей, качества. Распространенное мнение, что главным критерием при выборе данного стройматериала является плотность, является ошибочным.

Средняя плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка в сравнении с большинством строительных материалов, так как значительный объем занимают поры. Плотность современных утеплителейнаходится в диапазоне от 17 до 400 кг/м 3.

Таблица эффективности применения утеплителей.

Она учитывается, при сравнении характеристики утеплителей, предназначенных для теплоизоляции полов, фундамента и внешней облицовки, для которой не предусмотрен отделочно-декоративный дополнительный защитный слой. Помимо этого, эта характеристика влияет на выбор несущей конструкции и способ крепежа. Все различные материалы могут иметь одинаковую плотность, но обладать разной теплопроводностью.

Важным показателем, который должен повлиять на выбор, является водопоглощение.

Само помещение и стены как обычного, так и деревянного дома всегда содержат некоторое количество влаги, которая может конденсироваться и пагубно влиять на качество теплоизоляции. Сорбционная влажность — характеристика, показывающая предельный массовый объем влаги в стройматериале, впитываемый из атмосферного слоя или домашнего воздуха. Особенно коэффициент водопоглощения важен при выборе утеплителя, предназначенного для помещений с повышенной влажностью (ванной, санузла, бани и сауны).

Этот показатель обязательно следует учесть при выполнении внешней теплоизоляции зданий, расположенных на заболоченной местности или имеющих высокое залегание грунтовых вод. К примеру, экструдированный пенополистирол отличается высокой плотностью, но при этом низким водопоглощением. Значительно снизить водопоглощение минераловатных и стекловолокнистых теплоизоляционных материалов позволяет их гидрофобизация, например, путем введения кремнийорганических добавок.

Высококачественные утепляющие материалы всегда обладают хорошей звукоизоляцией.

Характеристики минеральной ваты.

На долговечность конструкции покрытия влияют также химическая стойкость теплоизоляционного материала (это, как правило, следует учитывать при выборе материалов для утепления покрытий производственных зданий) и его биологическая стойкость.

Также стоит рассмотреть такие физические свойства, как:

Паропроницаемость. Этот параметр приобретает значение при монтаже энергосберегающей облицовки в домах с повышенной влажностью и при утеплении крыши;Воздухопроницаемость.

Характеристика приобретает значение, если утепляющий материал будет монтироваться в несколько слоев и особенно при теплоизоляции внутри помещения (стены, пол и потолок) и балкона.Горючесть. Необходимо учитывать, если утепляющая облицовка не предусматривает декоративно-защитной отделки. Это правило регламентируется инструкцией по пожарной безопасности.

Вернуться к оглавлению

Выбирая теплоизоляцию для домов, необходимо обратить внимание на механические качества утеплителя:

Характеристики пенопласта и пенополистирола.

Прочность отвечает за способность стройматериала сопротивляться деформированию и разрушению при воздействии внешних сил. Она находится в прямой зависимости от структуры и пористости.

Жесткий мелкопористый утеплитель является более прочным в сравнении с материалом, имеющим крупные неравномерные поры.Прочность на изгиб и на сжатие должна учитываться при утеплении кровли и конструкции, имеющей сложные геометрические форм, к примеру, мансарды;Морозостойкость отвечает за устойчивость и сохранение эксплуатационных качеств материала в условиях воздействия низких температурных режимов. Проще говоря, это способность материала в насыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без появления признаков разрушения. В Северных районах долговечность всей конструкции существенно зависит от этой характеристики;Такие характеристики, как упругость, гибкость и сжимаемость различных видов теплоизоляции, влияют на простоту монтажа и на плотность заполнения пустот.

Вернуться к оглавлению

Выбрать идеально подходящий материал для теплоизоляции деревянного дома или квартиры достаточно сложно, так как рекламные слоганы позиционируют каждый продукт, как лучший и инновационный . Сориентироваться в этом многообразии нелегко. К тому же каждый из видов утеплителя подходит для своей конкретной зоны в помещении.

В обязательном порядке следует тщательно изучать характеристики, указанные производителем на упаковке, так как качество утепления напрямую зависит от правильно выбранного теплоизолятора.

Чаще всего используются следующие энергосберегающие материалы:

    Волокнистая изоляция: минеральная вата, стекловата, шлаковая вата, каменная вата;Полимерная изоляция: пенополистиролы, пенопласты, пенополиэтилены, пенополиуретаны и другие.Фольгированные и жидкие утеплители.

Каждый вид утеплителя стоит рассмотреть отдельно.

Схема устройства фольгированного утеплителя.

Минеральная вата. Плиты с минватой предназначены для утепления стеновых перекрытий, полов, крыш. Рулонная минеральная вата используется при теплоизоляции труб, криволинейных объектов и промышленного оборудования.

Это негорючий, стойкий к механическим воздействиям, жаростойкий материал. Он отличается низкой теплопроводностью, хорошими звукопоглощением и паропроницаемостью, легко поддается обработке, что значительно облегчает установочные работы. Но он сложен в состыковке и восприимчив к влаге.Экструдированный пенополистирол.

Выпускается плитами, толщиной от 5 до 15 см. Этот материал отличается жесткостью и состоит из замкнутых ячеек, внутри которых находится воздух. Он является универсальным по способу применения, но показатели теплопроводности являются самыми низкими по сравнению с другими утеплителями этого вида.

К достоинствам экструдированного пенополистирола можно отнести паронепроницаемость и водопоглощение, поэтому материал не создаст благотворной питательной среды для бактерий и грибков. Хорошо подходит для теплоизоляции подвалов, цоколей, плоских крыш, фасадов и полов на грунте.Пенопласт. Пенопласт — экологически чистый и нетоксичный материал, отличающийся хорошей звуко- и теплоизоляцией.

К его характерным особенностям можно отнести доступную стоимость и безвредность. Как и экструдированный пенополистирол, он абсолютно не подвержен гниению и не создает питательной среды для развития микроорганизмов. К минусам материала можно отнести низкие противопожарные характеристики, поэтому он не рекомендован при утеплении деревянного дома и вентилируемых фасадов бетонных помещений.

В основном он используется для теплоизоляции каменных стен, подготовленных под дальнейшее оштукатуривание. К существенным минусам понопласта и пенополистирола относится то, что ими нельзя утеплять постройки из дерева.Отражающая изоляция. Утеплитель фольгированный является сравнительно новым материалом.

Его основу составляют вспененный полиэтилен или базальтовая вата, с верхним отражающим слоем из алюминиевой фольги или металлизированной пленки. Отличается о тонкостью, легкостью и гибкостью, хорошо сохраняет тепло, экологичен и экономичен. Это практически единственный утеплитель, который отражает излучение, это является достаточно важным при утеплении производственных и жилых помещений с повышенным радиационным фоном.Фольгированный утеплитель находит свое применение при термоизоляции водоснабжающих и отопительных систем, воздуховодов, саун и бань.

Вернуться к оглавлению

Жидкий утеплитель тоже является новым материалом на строительном рынке. Он похож на обыкновенную краску. Жидкая теплоизоляция имеет водную основу с акриловыми полимерами и вспененными керамическими гранулами в составе.

Отличается маловесностью, хорошей растяжимостью и фиксацией на любой поверхности. Жидкая теплоизоляция имеет достоинства в виде антикоррозийной защиты поверхности и вывода конденсата. Применяется он при утеплении фасадов, кровель, стен, воздуховодов, трубопроводов, паровых котлов, газопроводов и паропроводов, холодильных камер, промышленных объектов и так далее.

Описание и сравнительная таблица эффективности применения различных утеплителей в строительных конструкциях

На основании вышеперечисленного можно сделать вывод, что каждый термоизолятор по-своему хорош. Важно лишь определиться со сферой использования, в которой он покажет наилучший результат.

Источники:

  • uteplix.com
  • uteplitel-x.ru
  • ostroymaterialah.ru

Таблица теплопроводности утеплителей

Цель работ по утеплению строения — сохранение тепла зимой, сбережение энергоресурсов и снижение себестоимости обогрева жилища. Годы практики показали, что наиболее действенный способ утеплить частный дом, это обшить его снаружи одним из утеплителей. Вопрос стоит в том, какой из них выбрать, потому что на строительном рынке предлагается большой ассортимент новых материалов.

Показатели таблицы

Не ошибиться в выборе теплоизоляционного материала поможет приведенная ниже таблица. В ней указан не только коэффициент теплопроводности, но и степень паропроницаемости, играющей немаловажную роль в применении утеплителя в наружных работах.

Материал

Плотность

Паропроницаемость

Теплопроводность

Пенополистирол

150кг/м3

0,05

0,05

Пенополистирол

100кг/м3

0,05

0,041

Минвата

200кг/м3

0,49

0,07

Минвата

100кг/м3

0,56

0,056

Пенополиуретан

80кг/м3

0,05

0,041

Пенополиуретан

60кг/м3

0,05

0,035

Пеностекло

400кг/м3

0.02

0,11

 

Смотрите также: Как правильно выбрать материал для утепления стен?

О дополнительных свойствах строительных утеплителей, определяющих реакцию материалов к различным физическим воздействиям, таких как водопоглощение, температурное расширение, теплоемкость можно узнать из справочников строительных материалов.

Из таблицы видно, что наибольшей паропроницаемостью обладает минеральная (базальтовая) вата. К тому же у нее достаточно низкий показатель теплопроводности, что дает возможность использовать для утепления плиты меньшей толщины.

Самый низкий коэффициент теплосбережения у пеностекла, поэтому его лучше использовать, когда актуален вопрос, как утеплить фундамент дома снаружи.

Если провести сравнение минваты с пенополистиролом и другими видами утеплителя, приведенными в таблице, то они обладают меньшей паропроницаемостью, имея приблизительно одинаковый показатель теплопроводности. Следовательно, стены, обшитые этими материалами, будут меньше «дышать».

К содержанию ↑

На что обратить внимание при выборе

Первое, что должно интересовать при покупке утеплителя, это его теплоизоляционные показатели, и чем меньше цифра теплопроводности, тем лучше он будет удерживать зимой тепло в доме, а летом — прохладу.

Теплоемкость материала зависит от его способности накапливать и удерживать тепло. Чем больше его плотность, тем больше утеплитель может накопить энергии, поэтому лучшие утеплители те, в структуре которых много пузырьковых образований или микроскопических изолированных между собой полостей.

Следующий показатель — паропроницаемость. Чем она выше, тем лучше из здания будет выводиться лишняя влага и меньше скапливаться в стенах дома. Материалы с низкими паропропускными свойствами снижают способность здания сохранять тепло, и в нем приходится устанавливать улучшенную принудительную вентиляцию, а это лишние затраты.

Утеплитель с низким весом легче транспортировать, производить монтаж, и он всегда дешевле. Но главное, для его навешивания требуется меньше крепежных приспособлений, и отпадает необходимость укреплять стены и фундамент. Немаловажную роль играют и показатели горючести материалов, особенно при утеплении деревянных строений. Наиболее огнеупорными являются пеностекло и базальтовая вата.

Читайте также:

 

Свойства утеплителей и таблица теплопроводности строительных материалов

Таблица теплопроводности материалов и утеплителей

Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Сегодня производители теплоизоляционных материалов предлагают застройщикам действительно огромный выбор материалов. При этом каждый уверяет нас, что именно его утеплитель идеально подходит для утепления дома. Из-за такого разнообразия стройматериалов, принять правильное решение в пользу определенного материала действительно довольно сложно. Мы решили в данной статье сравнить утеплители по теплопроводности и другим, не менее важным характеристикам.

Стоит сначала рассказать об основных характеристиках теплоизоляции, на которые необходимо обращать внимание при покупке. Сравнение утеплителей по характеристикам следует делать, держа в уме их назначение. Например, несмотря на то, что экструзия XPS прочнее минваты, но вблизи открытого огня или при высокой температуре эксплуатации, стоит купить огнестойкий утеплитель для своей же безопасности.

Сравнение утеплителей по характеристикам

Теплопроводность. Чем ниже данный показатель у материала, тем меньше потребуется укладывать слой утеплителя, а значит, расходы на закупку материалов сократятся (в том случае если стоимость материалов находится в одном ценовом диапазоне). Чем тоньше слой утеплителя, тем меньше будет «съедаться» пространство.

Влагопроницаемость. Низкая влаго- и паропроницаемость увеличивает срок использования теплоизоляции и снижает отрицательное воздействие влаги на теплопроводность утеплителя при последующей эксплуатации, но при этом увеличивается риск появления конденсата на конструкции при плохой вентиляции.

Пожаробезопасность. Если утеплитель используется в бане или в котельной, то материал не должен поддерживать горение, а наоборот должен выдерживать высокие температуры. Но если вы утепляете ленточный фундамент или отмостку дома, то на первый план выходят характеристики влагостойкости и прочности.

Экономичность и простота монтажа. Утеплитель должен быть доступным по стоимости, иначе утеплять дом будет просто нецелесообразно. Также важно, чтобы утеплить кирпичный фасад дома можно было бы своими силами, не прибегая к помощи специалистов или, используя дорогостоящее оборудование для монтажа.

Экологичность. Все материалы для строительства должны быть безопасными для человека и окружающей природы. Не забудем упомянуть и про хорошую звукоизоляцию, что очень важно для городов, где важно защитить свое жилье от шума с улицы.

Сравнение утеплителей по теплопроводности

Какие характеристики важны при выборе утеплителя? На что обратить внимание и спросить у продавца? Только ли теплопроводность имеет решающее значение при покупке утеплителя, или есть другие параметры, которые стоит учесть? И еще куча подобных вопросов приходит на ум застройщику, когда приходит время выбирать утеплитель. Обратим внимание в обзоре на наиболее популярные виды теплоизоляции.

Пенопласт – самый популярный сегодня утеплитель, благодаря легкости монтажа и низкой стоимости. Изготавливается он методом вспенивания полистирола, имеет низкую теплопроводность, легко режется и удобен при монтаже. Однако материал хрупкий и пожароопасен, при горении пенопласт выделяет вредные, токсичные вещества. Пенополистирол предпочтительно использовать в нежилых помещениях.

Экструзия не подвержена влаге и гниению, это очень прочный и удобный в монтаже утеплитель. Плиты Техноплекса имеют высокую прочность и сопротивление сжатию, не подвергаются разложению. Благодаря своим техническим характеристикам техноплекс используют для утепления отмостки и фундамента зданий. Экструдированный пенополистирол долговечен и прост в применении.

Базальтовая (минеральная) вата

Производится утеплитель из горных пород, путем их плавления и раздува для получения волокнистой структуры. Базальтовая вата Роклайт выдерживает высокие температуры, не горит и не слеживается со временем. Материал экологичен, имеет хорошую звукоизоляцию и теплоизоляцию. Производители рекомендуют использовать минеральную вату для утепления мансарды и других жилых помещений.

При слове стекловата у многих появляется ассоциация с советским материалом, однако современные материалы на основе стекловолокна не вызывают раздражения на коже. Общим недостатком минеральной ваты и стекловолокна является низкая влагостойкость, что требует устройства надежной влаго- и пароизоляции при монтаже утеплителя. Материал не рекомендуется использовать во влажных помещениях.

Этот рулонный утеплитель имеет пористую структуру, различную толщину часто производится с нанесением дополнительного слоя фольги для отражающего эффекта. Изолон и пенофол имеет толщину в 10 раз тоньше традиционных утеплителей, но сохраняет до 97% тепла. Материал не пропускает влагу, имеет низкую теплопроводность благодаря своей пористой структуре и не выделяет вредных веществ.

К напыляемой теплоизоляции относится ППУ (пенополиуретан) и Экотермикс. К главным недостаткам данных утеплителей относится необходимость наличия специального оборудования, для их нанесения. При этом напыляемая теплоизоляция создает на конструкции прочное, сплошное покрытие без мостиков холода, при этом конструкция будет защищена от влаги, так как ППУ влагонепроницаемый материал.

Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Полную картину о том, какой следует использовать утеплитель в том или ином случае, дает таблица теплопроводности теплоизоляции. Вам остается только соотнести данные из этой таблицы со стоимостью утеплителя у разных производителей и поставщиков, а также рассмотреть возможность его использования в конкретных условиях (утепление кровли дома, ленточного фундамента, котельной, печной трубы и т.д.).

Сравнение теплопроводности строительных материалов по толщине

В продаже доступно много строительных материалов, использующихся для повышения свойств сооружения сохранять тепло – утеплителей. В конструкции дома он может применяться практически в каждой ее части: от фундамента и до чердака. Далее пойдет речь об основных свойствах материалов, способных обеспечить необходимый уровень теплопроводности объектов различного назначения, а также будет приведено их сравнение, в чем поможет таблица.

Основные характеристики утеплителей

При выборе утеплителей нужно обращать внимание на разные факторы: тип сооружения, наличие воздействия высоких температур, открытого огня, характерный уровень влажности. Только после определения условий использования, а также уровня теплопроводности применяемых материалов для сооружения определенной части конструкции, нужно смотреть на характеристики конкретного утеплителя:

  • Теплопроводность. От этого показателя напрямую зависит качество проведенного утеплительного процесса, а также необходимое количество материала для обеспечения желаемого результата. Чем ниже теплопроводность, тем эффективнее использование утеплителя.
  • Влагопоглощение. Показатель особо важен при утеплении внешних частей конструкции, на которые может периодически воздействовать влага. К примеру, при утеплении фундамента в грунтах с высокими водами или повышенным уровнем содержания воды в своей структуре.
  • Толщина. Применение тонких утеплителей позволяет сохранить внутреннее пространство жилого сооружения, а также напрямую влияет на качество утепления.
  • Горючесть. Это свойство материалов особенно важно при использовании для понижения теплопроводной способности наземных частей сооружения жилых домов, а также зданий специального назначения. Качественная продукция отличается способностью к самозатуханию, не выделяет при воспламенении ядовитых веществ.
  • Термоустойчивость. Материал должен выдерживать критические температуры. К примеру, низкие температуры при наружном использовании.
  • Экологичность. Нужно прибегать к использованию материалов безопасных для человека. Требования к этому фактору может изменяться в зависимости от будущего назначения сооружения.
  • Звукоизоляция. Это дополнительное свойство утеплителей в некоторых ситуациях позволяет добиться хорошего уровня защиты помещения от шума, а также посторонних звуков.

Когда используется при сооружении определенной части конструкции материал с низкой теплопроводностью, то можно покупать самый дешевый утеплитель (если это позволят предварительные расчеты).

Важность конкретной характеристики напрямую зависит от условий использования и выделенного бюджета.

Сравнение популярных утеплителей

Давайте рассмотрим несколько материалов, применяемых для повышения энергоэффективности сооружений:

  • Минеральная вата. Производится из естественных материалов. Устойчива к огню и отличается экологичностью, а также низкой теплопроводностью. Но невозможность противостоять воздействию воды сокращает возможности использования.
  • Пенопласт. Легкий материал с отличными утеплительными свойствами. Доступный, легко устанавливается и влагоустойчив. Недостатки: хорошая воспламеняемость и выделение вредных веществ при горении. Рекомендуется его использовать в нежилых помещениях.
  • Бальзовая вата. Материал практически идентичный минвате, только отличается улучшенными показателями устойчивости к влаге. При изготовлении его не уплотняют, что значительно продлевает срок службы.
  • Пеноплэкс. Утеплитель хорошо противостоит влаге, высоким температурам, огню, гниению, разложению. Отличается отличными показателями теплопроводности, прост в монтаже и долговечен. Можно использовать в местах с максимальными требованиями способности материала противостоять различным воздействиям.
  • Пенофол. Многослойный утеплитель естественного происхождения. Состоит из полиэтилена, предварительно вспененного перед производством. Может иметь различные показатели пористости и ширины. Часто поверхность покрыта фольгой, благодаря чему достигается отражающие эффект. Отличается легкостью, простотой монтажа, высокой энергоэффективностью, влагостойкостью, небольшим весом.

Коэффициент теплопроводности размерность

Выбирая материал для использования в непосредственной близости с человеком, необходимо особое внимание уделять его характеристикам экологичности и пожаробезопасности. Также в некоторых ситуациях рационально покупать более дорой утеплитель, который будет обладать дополнительными свойствами влагозащиты или звукоизоляции, что в окончательном счете позволяет сэкономить.

Сравнение с помощью таблицы

Показатель теплопроводных свойств является основным критерием при выборе утеплительного материала. Остается только сравнить ценовые политики разных поставщиков и определить необходимое количество.

Утеплитель – один из основных способов получить сооружение с необходимой энергоэффективностью. Перед его окончательным выбором точно определите условия использования и, вооружившись приведенной таблицей, совершите правильный выбор.

Сравнение теплопроводности различных утеплителей

Выбор теплоизоляционных материалов на современном рынке огромен. Производители выпускают различные по структуре, плотности, звукоизоляционным характеристикам и влагостойкости модели. Потребителям необходимо знать теплопроводность утеплителей и критерии подбора. Подробное сравнение всех видов поможет найти идеальный для постройки материал.

Понятие теплопроводности

Под теплопроводностью понимается передача энергии тепла от объекта к объекту до момента теплового равновесия, т.е. выравнивания температуры. В отношении частного дома важна скорость процесса – чем дольше происходит выравнивание, тем меньше остывает конструкция.

В числовом виде явление выражается через коэффициент теплопроводности. Показатель наглядно выражает прохождение количества тепла за определенное время через единицу поверхности. Чем больше величина, тем быстрее утекает тепловая энергия.

Теплопередача различных материалов указывается в характеристиках изготовителя на упаковке.

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.

Материал Показатель плотности, кг/м3
Минвата 50-200
Экструдированный пенополистирол 33-150
Пенополиуретан 30-80
Мастика из полиуретана 1400
Рубероид 600
Полиэтилен 1500

Чем выше плотность, тем меньше уровень пароизоляции.

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.

Материал Толщина, мм
Пеноплекс 20
Минвата 38
Ячеистый бетон 270
Кладка из кирпича 370

При подборе толщины стоит учитывать климат местности, материал постройки.

Характеристики разных материалов

Перед рассмотрением таблицы теплопроводности утеплителей имеет смысл ознакомиться с кратким обзором. Информация поможет застройщикам разобраться в специфике материала и его назначении.

Пенопласт

Плитный материал, изготовленный посредством вспенивания полистирола. Отличается удобством раскроя и монтажа, низкой теплопроводностью – в сравнении с другими изоляторами пенопласт легче. Преимущества изделия – недорогая стоимость, стойкость к влажной среде. Минусы пенопласта – хрупкость, быстрая возгораемость. По этой причине плиты толщиной 20-150 мм используются для теплоизоляции легких наружных конструкций – фасадов под штукатурные работы, стены цоколей и подвалов.

При горении пенопласта выделяются токсичные вещества.

Экструдированный пенополистирол

Вспененный полистирол с экструзией отличается стойкость к воздействию влажной среды. Материал легко раскраивается, не горит, прост в укладке и транспортировке. У плит помимо низкой теплопроводности – высокая плотность и прочность на сжатие. Среди российских застройщиков популярен экструдированный пенополистирол брендов Техноплекс и Пеноплекс. Его применяют для теплоизоляции отмостки и ленточного фундамента.

Минеральная вата

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты – 0,048 Вт/(м*С), что больше пенопласта. Материал изготавливается на основе горных пород, шлака или доломита в форме плит и рулонов, у которых разный индекс жесткости. Для утепления вертикальных поверхностей допускается применять жесткие и полужесткие изделия. Горизонтальные конструкции лучше утеплять при помощи легких минплит.

Несмотря на оптимальный индекс теплопроводности, у минеральной ваты маленькая устойчивость к влажной среде. Плиты не подойдут для утепления подвальных помещений, парилок, предбанников.

Применение минваты с низкой теплопроводностью допускается только при наличии пароизоляционного и гидроизоляционного слоев.

Базальтовая вата

Основой для изоляции является базальтовый вид горной породы, который раздувается при нагреве до состояния волокон. При изготовлении также добавляют нетоксичные связующие компоненты. На российском рынке продукция бренда Роквул, на примере которой можно рассмотреть особенности утеплителя:

  • не подвергается возгоранию;
  • отличается хорошим показателем тепло- и звукоизоляции;
  • отсутствие слеживания и уплотнения в процессе эксплуатации;
  • экологически чистый строительный материал.

Параметры теплопроводности позволяют использовать каменную вату для наружных и внутренних работ.

Стекловата

Стекловатный утеплитель изготавливается из буры, известняка, соды, просеянного доломита и песка. Для экономии на производстве применяют стеклобой, что не нарушается свойства материала. К преимуществам стекловаты относятся высокие показатели тепло- и звукоизоляции, экологическая чистота и низкая стоимость. Минусов больше:

  • Гигроскопичность – впитывает воду, вследствие чего теряет утепляющие характеристики. Для предотвращения гниения и разрушения конструкции укладывают между пароизоляционными слоями.
  • Неудобство монтажа – волокна с повышенной хрупкостью распадаются, могут вызывать жжение и зуд кожи.
  • Непродолжительная эксплуатация – через 10 лет происходит усадка.
  • Невозможность применения для утепления влажных комнат.

При работе со стекловатой нужно защищать кожу рук перчатками, лицо – очками или маской.

Вспененный полиэтилен

Рулонный полиэтилен с пористой структурой имеет дополнительный отражающий слой из фольги. Преимущества изолона и пенофола:

  • маленькая толщина – от 2 до 10 мм, что в 10 раз меньше обычных изоляторов;
  • возможность сохранения до 97 % полезного тепла;
  • стойкость к воздействию влаги;
  • минимальная теплопроводность за счет пор;
  • экологическая чистота;
  • отражающий эффект, за счет которого аккумулируется тепловая энергия.

Рулонная теплоизоляция подходит для укладки во влажных комнатах, на балконах и лоджиях.

Напыляемая теплоизоляция

Если обратиться к таблице, то видно, что напыляемые виды заменяют 10 см минваты. Они выпускаются в баллонах, напоминают монтажную пену и наносятся при помощи специального инструмента. Напыляемый утеплитель бывает разной жесткости, в емкости также присутствуют пенообразователи – полиизоционатом и полиолом. По типу основного компонента изоляция бывает:

  • ППУ. Пенополиуретан с открытой ячеистой структурой прочен, теплоэффективен. При наличии закрытых пустот в составе – может пропускать пар.
  • Пеноизольная. Жидкий пенопласт на карбамидоформальдегидной основе отличается паропроницаемостью, стойкость к возгоранию. Наносится посредством заливки. Оптимальная температура затвердевания – от +15 градусов.
  • Жидкая керамика. Керамические компоненты расплавляются до жидкого состояния, потом смешиваются полимерными веществами и пигментами. Получаются вакуумированные полости. Наружное утепление обеспечивает защиту здания на 10 лет, внутреннее – на 25 лет.
  • Эковата. Целлюлоза измельчается до состояния пыли, приобретает клейкость при попадании воды. Материал подходит для работы на влажных стеновых поверхностях, но не используется рядом с каминными трубами, дымоходами и печами.

Напыляемые утеплители отличаются хорошей сцепкой с поверхностями, для которых применялись дерево, кирпич или газобетон.

Таблица коэффициентов теплопроводности разных материалов

На основе таблицы с коэффициентами теплопроводности строительных материалов и популярных утеплителей можно сделать сравнительный анализ. Он обеспечит подбор оптимального варианта теплоизоляции для строения.

Материал Теплопроводность, Вт/м*К Толщина, мм Плотность, кг/м³ Температура укладки, °C Паропроницаемость, мг/м²*ч*Па
Пенополиуретан 0,025 30 40-60 От -100 до +150 0,04-0,05
Экструдированный пенополистирол 0,03 36 40-50 От -50 до +75 0,015
Пенопласт 0,05 60 40-125 От -50 до +75 0,23
Минвата (плиты) 0,047 56 35-150 От -60 до +180 0,53
Стекловолокно (плиты) 0,056 67 15-100 От +60 до +480 0,053
Базальтовая вата (плиты) 0,037 80 30-190 От -190 до +700 0,3
Железобетон 2,04 2500 0,03
Пустотелый кирпич 0,058 50 1400 0,16
Деревянные брусья с поперечным срезом 0,18 15 40-50 0,06

Для параметров толщины применялся усредненный показатель.

Иные критерии подбора утеплителей

Теплоизоляционное покрытие обеспечивает снижение теплопотерь на 30-40 %, повышает прочность несущих конструкций из кирпича и металла, сокращает уровень шума и не забирает полезную площадь постройки. При выборе утеплителя помимо теплопроводности нужно учитывать другие критерии.

Объемный вес

Данная характеристика связана с теплопроводностью и зависит от типа материала:

  • Минераловатные продукты отличаются плотностью 30-200 кг/м3, поэтому подходят для всех поверхностей строения.
  • Вспененный полиэтилен имеет толщину 8-10 мм. Плотность без фольгирования равняется 25 кг/м3 с отражающей основой – около 55 кг/м3.
  • Пенопласт отличается удельным весом от 80 до 160 кг/м3, а экструдированный пенополистирол – от 28 до 35 кг/м3. Последний материал является одним из самых легких.
  • Полужидкий напыляемый пеноизол при плотности 10 кг/м3 требует предварительного оштукатуривания поверхности.
  • Пеностекло имеет плотность, связанную со структурой. Вспененный вариант характеризуется объемным весом от 200 до 400 кг/м3. Теплоизолят из ячеистого стекла – от 100 до 200 м3, что делает возможным применение на фасадных поверхностях.

Чем меньше объемный вес, тем меньше затрачивается материала.

Способность держать форму

Производители не указывают формостабильность на упаковке, но можно ориентироваться на коэффициенты Пуассона и трения, сопротивления изгибам и сжатиям. По стабильности формы судят о сминаемости или изменении параметров теплоизоляционного слоя. В случае деформации существуют риски утечки тепла на 40 % через щели и мосты холода.

Формостабильность стройматериалов зависит от типа утеплителя:

  • Вата (минеральная, базальтовая, эко) при укладке между стропилами расправляется. За счет жестких волокон исключается деформация.
  • Пенные виды держат форму на уровне жесткой каменной ваты.

Способность изделия держать форму также определяется по характеристикам упругости.

Паропроницаемость

Определяет «дышащие» свойства материала – способность к пропусканию воздуха и пара. Показатель важен для контроля микроклимата в помещении – в законсервированных комнатах образуется больше плесени и грибка. В условиях постоянной влажности конструкция может разрушаться.

По степени паропроницаемости выделяют два типа утеплителей:

  • Пены – изделия, для производства которых применяется технология вспенивания. Продукция вообще не пропускает конденсат.
  • Ваты – теплоизоляция на основе минерального или органического волокна. Материалы могут пропускать конденсат.

При монтаже паропроницаемых ват дополнительно укладывают пленочную пароизоляцию.

Горючесть

Показатель, на который ориентируются при строительстве наземных частей жилых зданий. Классификация токсичности и горючести указана в ст. 13 ФЗ № 123. В техническом регламенте выделены группы:

  • НГ – негорючие: каменная и базальтовая вата.
  • Г – возгораемые. Материалы категории Г1 (пенополиуретан) отличаются слабой возгораемостью, категории Г4 (пенополистирол, в т.ч. экструдированный) – сильногорючие.
  • В – воспламеняемые: плиты из ДСП, рубероид.
  • Д – дымообразующие (ПВХ).
  • Т – токсичные (минимальный уровень – у бумаги).

Оптимальный вариант для частного строительства – самозатухающие материалы.

Звукоизоляция

Характеристика, связанная с паропроницаемостью и плотностью. Ваты исключают проникновение посторонних шумов в помещении, через пены проникает больше шума.

У плотных материалов лучше шумоизоляционные свойства, но укладка осложняется толщиной и весом. Оптимальным вариантом для самостоятельных теплоизоляционных работ будет каменная вата с высоким звукопоглощением. Аналогичные показатели – у легкой стекловаты или базальтового утеплителя со скрученными длинными тонкими волокнами.

Нормальный показатель звукоизоляции – плотность от 50 кг/м3.

Практическое применение коэффициента теплопроводности

После теоретического сравнения материалов нужно учитывать их разделение на группы теплоизоляционных и конструкционных. У конструкционного сырья – самые высокие индексы теплопередачи, поэтому оно подходит для возведения перекрытий, ограждений или стен.

Без использования сырья со свойствами утеплителей понадобится укладывать толстый слой теплоизоляции. Обратившись к таблице теплопроводности, можно определить, что низкий теплообмен конструкций из железобетона будет только при их толщине 6 м. Готовый дом будет громоздким, может просесть под почву, а затраты на строительство не окупятся и через 50 лет.

Достаточная толщина теплоизоляционного слоя – 50 см.

Применение теплоизоляционных материалов обеспечивает сокращение затрат на строительные мероприятия и снижает переплаты за энергию зимой. При покупке утеплителя нужно учитывать параметры теплопроводности, основные характеристики, стоимость и удобство самостоятельного монтажа.

Теплопроводность утеплителей — сравнительная таблица

В привычной для населения страны холодной зиме, востребованность теплоизоляционных материалов всегда на высоком уровне. Необходимо учитывать все особенности каждого из утеплителей, чтобы сделать выбор в пользу качественного и целесообразного материала.

Зачем нужна теплоизоляция?

Актуальность теплоизоляции заключается в следующем:

  • Сохранение тепла в зимний период и прохлады в летний период.

Потери тепла сквозь стены обычного многоэтажного жилого дома составляют 30-40%. Для снижения теплопотерь нужны специальные теплоизоляционные материалы. Применение в зимний период электрических обогревателей способствует дополнительному расходу на электроэнергию. Эти расходы выгодней компенсировать использованием качественного теплоизоляционного материала, обеспечивающего сохранение тепла в зимний период и прохладу в летнюю жару. При этом затраты на охлаждение помещения кондиционером также будут сведены к минимуму.

  • Увеличение долговечности конструкций здания.

В случае промышленных зданий с использованием металлического каркаса, утеплитель позволяет защитить поверхность металла от коррозии, являющейся самым пагубным дефектом для данного вида конструкций. А срок службы для здания из кирпича определяется количеством циклов замораживания/оттаивания. Воздействие этих циклов воспринимает утеплитель, ведь точка росы при этом находится в теплоизоляционном материале, а не материале стены. Такое утепление позволяет увеличить срок службы здания во много раз.

Защита от возрастающего уровня шума достигается при использовании таких шумопоглощающих материалов (толстые матрасы, звукоотражающие стеновые панели).

  • Увеличение полезной площади зданий.

Использование системы теплоизоляции позволяет уменьшить толщину наружных стен, при этом увеличивая внутреннюю площадь здания.

Как правильно выбрать утеплитель?

При выборе утеплителя нужно обращать внимание на: ценовую доступность, сферу применения, мнение экспертов и технические характеристики, являющиеся самым важным критерием.

Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам:

  • Теплопроводность.

Теплопроводность подразумевает под собой способность материала передавать теплоту. Это свойство характеризуется коэффициентом теплопроводности, на основе которого принимают необходимую толщину утеплителя. Теплоизоляционный материал с низким коэффициентом теплопроводности является лучшим выбором.

Также теплопроводность тесно связана с понятиями плотности и толщины утеплителя, поэтому при выборе необходимо обращать внимание и на эти факторы. Теплопроводность одного и того же материала может изменяться в зависимости от плотности.

Под плотностью понимают массу одного кубического метра теплоизоляционного материала. По плотности материалы подразделяются на: особо лёгкие, лёгкие, средние, плотные (жёсткие). К легким относятся пористые материалы, подходящие для утепления стен, перегородок, перекрытий. Плотные утеплители лучше подходят для утепления снаружи.

Чем меньше плотность утеплителя, тем меньше вес, а теплопроводность выше. Это является показателем качества утепления. А небольшой вес способствует удобству монтажа и укладки. В ходе опытных исследований установлено, что утеплитель, имеющий плотность от 8 до 35 кг/м³ лучше всего удерживает тепло и подходят для утепления вертикальных конструкций внутри помещений.

А как зависит теплопроводность от толщины? Существует ошибочное мнение, что утеплитель большой толщины будет лучше удерживать тепло внутри помещения. Это приводит к неоправданным расходам. Слишком большая толщина утеплителя может привести к нарушению естественной вентиляции и в помещении будет слишком душно.

А недостаточная толщина утеплителя приводит к тому, что холод будет проникать через толщу стены и на плоскости стены образуется конденсат, стена будет неотвратимо отсыревать, появится плесень и грибок.

В случае игнорирования расчета может появиться ряд проблем, решение которых потребует больших дополнительных затрат!

Таблица теплопроводности материалов

Материал Теплопроводность материалов, Вт/м*⸰С Плотность, кг/м³
Пенополиуретан 0,020 30
0,029 40
0,035 60
0,041 80
Пенополистирол 0,037 10-11
0,035 15-16
0,037 16-17
0,033 25-27
0,041 35-37
Пенополистирол (экструдированный) 0,028-0,034 28-45
Базальтовая вата 0,039 30-35
0,036 34-38
0,035 38-45
0,035 40-50
0,036 80-90
0,038 145
0,038 120-190
Эковата 0,032 35
0,038 50
0,04 65
0,041 70
Изолон 0,031 33
0,033 50
0,036 66
0,039 100
Пенофол 0,037-0,051 45
0,038-0,052 54
0,038-0,052 74
  • Экологичность.

Этот фактор является значимым, особенно в случае утепления жилого дома, так как многие материалы выделяют формальдегид, что влияет на рост раковых опухолей. Поэтому необходимо делать выбор в сторону нетоксичных и биологически нейтральных материалов. С точки зрения экологичности лучшим теплоизоляционным материалом считается каменная вата.

  • Пожарная безопасность.

Материал должен быть негорючим и безопасным. Гореть может любой материал, разница состоит в том, при каком температуре он возгорается. Важным является то, чтобы утеплитель был самозатухающим.

  • Паро- и водонепроницаемость.

Преимущество имеют те материалы, которые обладают водонепроницаемостью, так как впитывание влаги приводит к тому, что эффективность материала становится низкой и полезные характеристики утеплителя через год использования снижаются на 50% и более.

В среднем срок службы изоляционных материалов составляет от 5 до 10-15 лет. Теплоизоляционные материалы, имеющие в составе вату в первые годы службы значительно снижают свою эффективность. Зато пенополиуретан обладает сроком службы свыше 50 лет.

Достоинства и недостатки утеплителей

  1. Пенополиуретан на сегодняшний день самый эффективный утеплитель.

Виды ППУ

Достоинства: бесшовный монтаж пеной, долговечность, лучшая тепло- и гидроизоляция.

Недостатки: дороговизна материала, неустойчивость к УФ-излучению.

  1. Пенополистирол (пенопласт) – востребован для использования в качестве утеплителя для помещений разных типов.

Достоинства: низкая теплопроводность, невысокая стоимость, удобство монтажа, водонепроницаемость.

Недостатки: хрупкость, легкая воспламеняемость, образование конденсата.

  1. Экструдированный пенополистирол – прочный и удобный материал, при необходимости элементов нужного размера легко разрезается ножом.

Достоинства: очень низкая теплопроводность, водонепроницаемость, прочность на сжатие, удобство монтажа, отсутствие плесени и гниения, возможность эксплуатации от -50⸰С до +75⸰С.

Недостатки: намного дороже пенопласта, восприимчивость к органическим растворителям, образование конденсата.

  1. Базальтовая (каменная) вата – минеральная вата, изготавливающаяся на базальтовой основе.

Достоинства: противостояние образованию грибков, звукоизоляция, прочность к механическим воздействиям, огнеупорность, негорючесть.

Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с аналогами.

  1. Эковата – утеплитель, выполненный на основе естественных материалов (волокна дерева и минералы). На сегодняшний день применяется довольно часто.

Достоинства: звукоизоляция, экологичность, влагостойкость, доступная стоимость.

Недостатки: во время эксплуатации повышается теплопроводность, необходимость специального оборудования для монтажа, возможность усадки.

  1. Изолон – современный утеплитель, изготавливаемый путем вспенивания полиэтилена. Является одним из самых востребованных.

Достоинства: низкая теплопроводность, низкая паропроницаемость, высокая шумоизоляция, удобство резки и монтажа, экологичность, гибкость, небольшой вес.

Недостатки: низкая прочность, необходимость устройства вентиляционного зазора.

  1. Пенофол – утеплитель, который отвечает многим требованиям, предъявляемым к качеству утеплителя и утепления различных помещений, а также конструкций и т.д.

Достоинства: экологичность, высокая способность к отражению тепла, высокая шумоизоляция, влагонепроницаемость, негорючесть, удобство перевозки и монтажа, отражение воздействия радиации.

Недостатки: малая жесткость, затрудненность крепления материала, в качестве теплоизоляции одного пенофола недостаточно.

Заключение

Рассмотренные достоинства и недостатки утеплителей позволят выбрать самый подходящий вариант уже на стадии проектирования. При этом учитывать все требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу, в первую очередь теплопроводность.

Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Предисловие. На современном рынке имеется просто огромный выбор материалов, которые отличаются по цене и другим характеристикам. Попробуем сделать сравнение утеплителей по теплопроводности и разобраться в этом разнообразии, чтобы принять взвешенное решение в пользу определенного утеплителя. Рассмотрим, какие параметры важнее при выборе – теплопроводность или другие характеристики.

Основные характеристики утеплителей

Предоставим для начала характеристики наиболее популярных теплоизоляционных материалов, на которые в первую очередь стоит обратить свое внимание при выборе. Сравнение утеплителей по теплопроводности следует производить только на основе назначения материалов и условий в помещении (влажность, наличие открытого огня и т.д.). Мы расположили далее в порядке значимости основные характеристики утеплителей.

Сравнение строительных материалов

Теплопроводность. Чем ниже данный показатель, тем меньше требуется слой теплоизоляции, а значит, сократятся и расходы на утепление.

Влагопроницаемость. Меньшая проницаемость материала парами влаги снижает при эксплуатации негативное воздействие на утеплитель.

Пожаробезопасность. Теплоизоляция не должна гореть и выделять ядовитые газы, особенно при утеплении котельной или печной трубы.

Долговечность. Чем больше срок эксплуатации, тем дешевле он вам обойдется при эксплуатации, так как не потребует частой замены.

Экологичность. Материал должен быть безопасным для человека и окружающей природы.

Сравнение утеплителей по теплопроводности

Экономичность. Материал должен быть доступным для широкого круга потребителей и иметь оптимальное соотношение по цене/качеству.

Простота монтажа. Данное свойство для теплоизоляционного материала весьма важно для тех, кто желает самостоятельно делать ремонт.

Толщина и вес материала. Чем будет тоньше и легче утеплитель, тем меньше будет утяжеляться конструкция при монтаже теплоизоляции.

Звукоизоляция. Чем выше показатель звукоизоляции материала, тем лучше будет защита в жилом помещении от постороннего шума с улицы.

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».

Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Сравнение пеноблока, минваты и пенопласта по теплопроводности

Представленная выше таблица сравнения теплоизоляции по теплопроводности дает полную картину, о том, какой лучше всего использовать материал. Остается лишь сравнить данные таблицы теплопроводности со стоимостью теплоизоляции у поставщиков. При этом следует точно рассчитать необходимую толщину утепления при использовании различных материалов, чтобы подобрать необходимое количество материала.

Видео. Сравнение утеплителей для труб

Таблица теплопроводности строительных материалов – изучаем важные показатели

Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров. Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.

Теплопроводность материалов влияет на толщину стен

Назначение теплопроводности

Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой. Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются. Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения. Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени. Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.

На схеме представлены показатели различных вариантов

Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.

Сравнение характеристик разных типов сырья

Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?

Теплопроводность определяется такими факторами:

  • пористость определяет неоднородность структуры. При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;
  • повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;
  • повышенная влажность увеличивает данный показатель.

Характеристики различных материалов

Использование значений коэффициента теплопроводности на практике

Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.

При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.

Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений

При создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла. Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери. Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.

Монтаж минеральной ваты

Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками. В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.

Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:

  • показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;
  • влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;
  • толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;
  • важна горючесть. Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;
  • термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;
  • экологичность и безопасность;
  • звукоизоляция защищает от шума.

Характеристики разных видов утеплителей

В качестве утеплителей применяются следующие виды:

  • минеральная вата устойчива к огню и экологична. К важным характеристикам относится низкая теплопроводность;

Данный материал относится к самым доступным и простым вариантам

  • пенопласт – это легкий материал с хорошими утеплительными свойствами. Он легко устанавливается и обладает влагоустойчивостью. Рекомендуется для применения в нежилых строениях;
  • базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;
  • пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;

Для пеноплекса характерна пористая структура

  • пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;
  • экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;

Данный вариант бывает разной толщины

  • пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт. В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.

Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит. Они имеют стойкость к влаге и к огню. А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность.

Обратите внимание! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.

Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей

Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве. Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.

Утепление производится в определенных местах

Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?

В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.

Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана. Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций. При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить , что пена не образует стыков.

Коэффициент разнообразных типов сырья

Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице

При произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.

Значения плотности и теплопроводности

Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности. Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция. Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.

Теплопроводность некоторых конструкций

Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.

При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении.

Теплопроводность строительных материалов (видео)

Сравнение теплопроводности строительных материалов по толщине

В продаже доступно много строительных материалов, использующихся для повышения свойств сооружения сохранять тепло – утеплителей. В конструкции дома он может применяться практически в каждой ее части: от фундамента и до чердака. Далее пойдет речь об основных свойствах материалов, способных обеспечить необходимый уровень теплопроводности объектов различного назначения, а также будет приведено их сравнение, в чем поможет таблица.

Основные характеристики утеплителей

При выборе утеплителей нужно обращать внимание на разные факторы: тип сооружения, наличие воздействия высоких температур, открытого огня, характерный уровень влажности. Только после определения условий использования, а также уровня теплопроводности применяемых материалов для сооружения определенной части конструкции, нужно смотреть на характеристики конкретного утеплителя:

  • Теплопроводность. От этого показателя напрямую зависит качество проведенного утеплительного процесса, а также необходимое количество материала для обеспечения желаемого результата. Чем ниже теплопроводность, тем эффективнее использование утеплителя.
  • Влагопоглощение. Показатель особо важен при утеплении внешних частей конструкции, на которые может периодически воздействовать влага. К примеру, при утеплении фундамента в грунтах с высокими водами или повышенным уровнем содержания воды в своей структуре.
  • Толщина. Применение тонких утеплителей позволяет сохранить внутреннее пространство жилого сооружения, а также напрямую влияет на качество утепления.
  • Горючесть. Это свойство материалов особенно важно при использовании для понижения теплопроводной способности наземных частей сооружения жилых домов, а также зданий специального назначения. Качественная продукция отличается способностью к самозатуханию, не выделяет при воспламенении ядовитых веществ.
  • Термоустойчивость. Материал должен выдерживать критические температуры. К примеру, низкие температуры при наружном использовании.
  • Экологичность. Нужно прибегать к использованию материалов безопасных для человека. Требования к этому фактору может изменяться в зависимости от будущего назначения сооружения.
  • Звукоизоляция. Это дополнительное свойство утеплителей в некоторых ситуациях позволяет добиться хорошего уровня защиты помещения от шума, а также посторонних звуков.

Когда используется при сооружении определенной части конструкции материал с низкой теплопроводностью, то можно покупать самый дешевый утеплитель (если это позволят предварительные расчеты).

Важность конкретной характеристики напрямую зависит от условий использования и выделенного бюджета.

Сравнение популярных утеплителей

СРЕДНЯЯ ТОЛЩИНА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СТЕНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Теплоизоляционный материал Кирпичная кладка (полтора кирпича) Газобетон 30 см Деревянный брус 30 см Каркас из OSB
Экотермикс 7 см З см 5 см 10 см
Минеральная вата 13 см 8 см 10 см 15 см
Пенополистирол 12 см 7 см 8 см 13 см
Пеностекло 11 см 6,5 см 7 см 13 см

Давайте рассмотрим несколько материалов, применяемых для повышения энергоэффективности сооружений:

  • Минеральная вата. Производится из естественных материалов. Устойчива к огню и отличается экологичностью, а также низкой теплопроводностью. Но невозможность противостоять воздействию воды сокращает возможности использования.
  • Пенопласт. Легкий материал с отличными утеплительными свойствами. Доступный, легко устанавливается и влагоустойчив. Недостатки: хорошая воспламеняемость и выделение вредных веществ при горении. Рекомендуется его использовать в нежилых помещениях.
  • Бальзовая вата. Материал практически идентичный минвате, только отличается улучшенными показателями устойчивости к влаге. При изготовлении его не уплотняют, что значительно продлевает срок службы.
  • Пеноплэкс. Утеплитель хорошо противостоит влаге, высоким температурам, огню, гниению, разложению. Отличается отличными показателями теплопроводности, прост в монтаже и долговечен. Можно использовать в местах с максимальными требованиями способности материала противостоять различным воздействиям.
  • Пенофол. Многослойный утеплитель естественного происхождения. Состоит из полиэтилена, предварительно вспененного перед производством. Может иметь различные показатели пористости и ширины. Часто поверхность покрыта фольгой, благодаря чему достигается отражающие эффект. Отличается легкостью, простотой монтажа, высокой энергоэффективностью, влагостойкостью, небольшим весом.

Коэффициент теплопроводности размерность

Выбирая материал для использования в непосредственной близости с человеком, необходимо особое внимание уделять его характеристикам экологичности и пожаробезопасности. Также в некоторых ситуациях рационально покупать более дорой утеплитель, который будет обладать дополнительными свойствами влагозащиты или звукоизоляции, что в окончательном счете позволяет сэкономить.

Сравнение с помощью таблицы

N Наименование Плотность Теппопроводность Цена , евро за куб.м. Затраты энергии на
кг/куб.м мин макс Евросоюз Россия квт*ч/куб. м.
1 целлюлозная вата 30-70 0,038 0,045 48-96 15-30 6
2 древесноволокнистая плита 150-230 0,039 0,052 150 800-1400
3 древесное волокно 30-50 0,037 0,05 200-250 13-50
4 киты из льняного волокна 30 0,037 0,04 150-200 210 30
5 пеностекло 100-150 0.05 0,07 135-168 1600
6 перлит 100-150 0,05 0.062 200-400 25-30 230
7 пробка 100-250 0,039 0,05 300 80
8 конопля, пенька 35-40 0,04 0.041 150 55
9 хлопковая вата 25-30 0,04 0,041 200 50
10 овечья шерсть 15-35 0,035 0,045 150 55
11 утиный пух 25-35 0,035 0,045 150-200
12 солома 300-400 0,08 0,12 165
13 минеральная (каменная) вата 20-80 0.038 0,047 50-100 30-50 150-180
14 стекповопокнистая вата 15-65 0,035 0,05 50-100 28-45 180-250
15 пенополистирол (безпрессовый) 15-30 0.035 0.047 50 28-75 450
16 пенополистирол экструзионный 25-40 0,035 0,042 188 75-90 850
17 пенополиуретан 27-35 0,03 0,035 250 220-350 1100

Показатель теплопроводных свойств является основным критерием при выборе утеплительного материала. Остается только сравнить ценовые политики разных поставщиков и определить необходимое количество.

Утеплитель – один из основных способов получить сооружение с необходимой энергоэффективностью. Перед его окончательным выбором точно определите условия использования и, вооружившись приведенной таблицей, совершите правильный выбор.

Сравнение утеплителей — свойства и таблица теплопроводности. Жми!

Требования к частным домам и квартирам по уровню сохранения тепла значительно повысились. Многие прибегают к дополнительной отделке чердачных перекрытий, внешних стен по причине постоянного повышения стоимости энергоносителей.

За последние годы появилось достаточно материалов, позволяющих значительно улучшить сбережение тепла в частном доме или квартире. Они также обладают рядом других свойств, что в целом делает их прекрасной альтернативой капитальной реконструкции.

Разновидности  и  описание

На выбор потребителей предлагаются материалы с различными механическими свойствами.

От этого во многом зависит удобство монтажа и свойства. По данному показателю различают:

  1. Пеноблоки. Изготавливаются из бетона со специальными добавками. В результате химической реакции структура получается пористой.
  2. Плиты. Строительный материал различной толщины и плотности изготавливается при помощи прессования или склеивания.
  3. Вата. Продается в рулонах и характеризуется волокнистой структурой.
  4. Гранулы (крошка). Сыпучие утеплители с пеновеществами различной фракции.

[warning]Важно знать: подбор материала осуществляется с учетом свойств, стоимости и предназначения. Применение одинакового утеплителя для стен и чердачного перекрытия не позволит получить желаемый эффект, если не указано, что он предназначен для конкретной поверхности.[/warning]

Сырьем для утеплителей могут выступать различные вещества. Они все делятся на две категории:

  • органические на основе торфа, камыша, древесины;
  • неорганические — изготавливаются из вспененного бетона, минералов, асбестосодержащих веществ и др.

Основные свойства

Эффективность материала во многом зависит от трех основных характеристик. А именно:

  1. Теплопроводность. Это главный показатель материала, выражается коэффициентом, исчисляется в ваттах на 1 метр квадратный. В зависимости от уровня удержания тепла требуется разное количество утеплителя. На него существенно влияет показатель впитывания влаги.
  2. Плотность. Не менее важная характеристика. Чем выше плотность пористого материала, тем эффективнее будет удерживаться тепло внутри здания. В большинстве случаев именно данный показатель является определяющим при выборе утеплителя для стен, этажного перекрытия или крыши.
  3. Гигроскопичность. Устойчивость к воздействию влаги очень важна. Например, цокольные перекрытия, которые расположены в сырых местах, важно утеплять материалом с самой низкой гигроскопичностью, каким является, например, пластиформ.

Нужно обращать внимание и на ряд других показателей. Это устойчивость механическим повреждениям, перепадам температур, горючесть и длительность эксплуатации.

Сравнение основных показателей

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

Материал Плотность кг/м3 Теплопроводность Гигроскопичность Минимальный слой, см
Пенополистирол 30-40

 

Очень низкая Средняя 10
Пластиформ 50-60 Низкая Очень низкая 2
Пенофол 60-70 Низкая Средняя 5
Пенопласт 35-50 Очень низкая Средняя 10
Пеноплекс 25-32 низкая низкая 20
Минеральная вата 35-125 Низкая Высокая 10-15
Базальтовое волокно 130 Низкая высокая 15
Керамзит 500 Высокая Низкая 20
Ячеистый бетон 400-800 Высокая Высокая 20-40
Пеностекло 100-600 Низкая низкая 10-15

 

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.

Особенности применения

Прежде чем определиться с материалами для отделки частного дома или квартиры, необходимо правильно рассчитать толщину слоя конкретного утеплителя.

Также следует придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Для горизонтальных поверхностей (пол, потолок) можно использовать практически любой материал. Применение дополнительного слоя с высокой механической прочностью обязательно.
  2. Цокольные перекрытия рекомендуется утеплять стройматериалами с низкой гигроскопичностью. Повышенная влажность должна быть учтена. В противном случае утеплитель под воздействием влаги частично или полностью потеряет свойства.
  3. Для вертикальных поверхностей (стены) необходимо использовать материалы плитно-листового типа. Насыпные или рулонные со временем будут проседать, поэтому необходимо тщательно продумать способ крепежа.

Монтаж различных видов


Выбирая тот или иной материал для лучшего сохранения тепла в доме или квартире, нужно учесть особенности его установки. Сложность и набор инструментов для проведения монтажных работ во многом зависит от формы теплоизоляции. А именно:

  • керамзит. Применяется исключительно для полов и межэтажных перекрытий. Нужен шанцевый инструмент и дополнительные стройматериалы (стяжка или доски). Также потребуется гидроизоляционный слой в виде рубероида или другого аналогичного материала.
  • минеральная вата. Правильный монтаж предполагает использование ручного инструмента для крепления каркаса. Минеральная вата очень просто устанавливается в заранее подготовленные ячейки, но требуется равномерное крепление по всей плоскости. Гидроизоляционный слой поверх утеплителя – обязательное условие продолжительной эксплуатации. Может использоваться для вертикальных и горизонтальных поверхностей.

[advice]Обратите внимание: занимаясь монтажом любого вида утеплителя важно помнить о гидро- и пароизоляции. Защитить отделку от прямого воздействия влаги очень важно.[/advice]

  • пенопласт. Плиты крепятся к поверхности дюбелями с «пятаками». Среди необходимых инструментов шуруповерт, перфоратор, строительный нож и дюбеля. Форма стройматериала и легкий вес позволяет даже самостоятельно выполнить весь объем работ за короткий период времени.
  • пеностекло. Для плотного соединения с поверхностью используются механические крепления или же растворы (цемента, мастик и других клеевых составов). Выбор зависит от материала стен. Большой популярностью пользуются блоки, но также в ассортименте имеются плиты и гранулы.

Что выбрать

Ежегодно появляются новые стройматериалы на различных выставках. С их помощью можно значительно сократить расходы на энергоресурсы в холодное время года. Но какой же из них будет оптимальным решением по всем параметрам. Мнения экспертов во многом расходятся.

Подбор материала основывается на свойствах, стоимости и удобстве монтажа. Производители наносят определенную маркировку на изделия, что существенно упрощает выбор. Например, пенопласт для стен, пола или крыши отличается свойствами и имеет специальные отметки.

Многие отдают предпочтение минеральной вате в сухих помещениях, пенопласту в помещениях с повышенной влажностью, и напыляемым утеплителям для труднодоступных мест.

Какой утеплитель лучше: эковата, каменная вата или пенополистирол, смотрите в следующем видео:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Электропроводность, теплопроводность, плотность, температура плавления

Таблица свойств токопроводящих материалов, металлов и нержавеющих сталей:

Электропроводность и удельное сопротивление, теплопроводность, величина теплового расширения, плотность и температура плавления.

Электропроводность (10.E6 Сименс / м) Удельное электрическое сопротивление (10.E-8 Ом.м) Теплопроводность (Вт / м · К) Коэффициент теплового расширения 10E-6 (K-1) от 0 до 100 ° C Плотность (г / см3) Температура плавления или ухудшения (° C)
Серебро 62,1 1,6 420 19,1 10,5 961
Медь 58,7 1,7 386 17 8,9 1083
Золото 44,2 2,3 317 14,1 19,4 1064
Алюминий 36,9 2,7 237 23,5 2,7 660
Молибден 18,7 5,34 138 4,8 10,2 2623
цинк 16,6 6,0 116 31 7,1 419
Литий 10,8 9,3 84,7 56 0,54 181
Латунь 15,9 6,3 150 20 8,5 900
Никель 14,3 7,0 91 13,3 8,8 1455
Сталь 10,1 9,9 80 12,1 7,9 1528
Палладий 9,5 10,5 72 11 12 1555
Платиновый 9,3 10,8 107 9 21,4 1772
Вольфрам 8,9 11,2 174 4,5 19,3 3422
Олово 8,7 11,5 67 23,5 7,3 232
Бронза 67Cu33Sn 7,4 13,5 85 17 8,8 1040
Карбоновая сталь 5,9 16,9 54 12 7,7 1400
Карбон 5,9 16,9 129 0,2 1,8 2500
Свинец 4,7 21,3 35 29 11,3 327
Титан 2,4 41,7 21 8,9 4,5 1668
Нержавеющая сталь 316L EN1.4404 1,32 76,0 15 16,5 7,9 1535
Нержавеющая сталь 304 EN1.4301 1,37 73,0 16,3 16,5 7,9 1450
Нержавеющая сталь 310 EN1.4841 1,28 78 14,2 17 7,75 2650
Меркурий 1,1 90,9 8 61 13,5 -39
фехрал 0,74 134 16 11,1 7,2 + -1440

проводимости | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Рассчитайте теплопроводность.
  • Наблюдать за теплопроводностью при столкновении.
  • Изучение теплопроводности обычных веществ.

Рисунок 1. Изоляция используется для ограничения теплопроводности изнутри наружу (зимой) и снаружи внутрь (летом). (кредит: Джайлз Дуглас)

Вам холодно в ногах, когда вы идете босиком по ковру в гостиной в холодном доме, а затем ступаете на плиточный пол кухни. Этот результат интригует, так как ковер и кафельный пол имеют одинаковую температуру.Различные ощущения, которые вы испытываете, объясняются разной скоростью теплопередачи: потери тепла в течение одного и того же промежутка времени больше для кожи, контактирующей с плиткой, чем с ковром, поэтому перепад температуры больше на плитке.

Некоторые материалы проводят тепловую энергию быстрее, чем другие. В целом, хорошие проводники электричества (металлы, такие как медь, алюминий, золото и серебро) также являются хорошими проводниками тепла, тогда как изоляторы электричества (дерево, пластик и резина) являются плохими проводниками тепла.На рисунке 2 показаны молекулы в двух телах при разных температурах. (Средняя) кинетическая энергия молекулы в горячем теле выше, чем в более холодном теле. Если две молекулы сталкиваются, происходит передача энергии от горячей молекулы к холодной. Кумулятивный эффект от всех столкновений приводит к чистому потоку тепла от горячего тела к более холодному телу. Таким образом, тепловой поток зависит от разности температур Δ = Τ горячий T холодный .Таким образом, вы получите более сильный ожог от кипятка, чем от горячей воды из-под крана. И наоборот, если температуры одинаковы, чистая скорость теплопередачи падает до нуля и достигается равновесие. Благодаря тому, что количество столкновений увеличивается с увеличением площади, теплопроводность зависит от площади поперечного сечения. Если прикоснуться ладонью к холодной стене, рука остынет быстрее, чем при прикосновении к ней кончиком пальца.

Рис. 2. Молекулы в двух телах при разных температурах имеют разные средние кинетические энергии.Столкновения, происходящие на контактной поверхности, имеют тенденцию передавать энергию из высокотемпературных областей в низкотемпературные области. На этом рисунке молекула в области более низких температур (правая сторона) имеет низкую энергию перед столкновением, но ее энергия увеличивается после столкновения с контактной поверхностью. Напротив, молекула в области более высоких температур (слева) имеет высокую энергию до столкновения, но ее энергия уменьшается после столкновения с контактной поверхностью.

Третий фактор в механизме теплопроводности — это толщина материала, через который передается тепло.На рисунке ниже показана плита из материала с разными температурами с каждой стороны. Предположим, что T 2 больше, чем T 1 , так что тепло передается слева направо. Передача тепла с левой стороны на правую осуществляется серией столкновений молекул. Чем толще материал, тем больше времени требуется для передачи того же количества тепла. Эта модель объясняет, почему толстая одежда зимой теплее, чем тонкая, и почему арктические млекопитающие защищаются толстым салом.

Рис. 3. Теплопроводность происходит через любой материал, представленный здесь прямоугольной полосой, будь то оконное стекло или моржовый жир. Температура материала составляет T 2 слева и T 1 справа, где T 2 больше T 1 . Скорость теплопередачи за счет теплопроводности прямо пропорциональна площади поверхности A, разности температур T 2 T 1 и проводимости вещества k .Скорость теплопередачи обратно пропорциональна толщине d .

Наконец, скорость теплопередачи зависит от свойств материала, описываемых коэффициентом теплопроводности. Все четыре фактора включены в простое уравнение, выведенное из экспериментов и подтвержденное экспериментами. Скорость кондуктивной теплопередачи через пластину материала, такую ​​как показанная на Рисунке 3, равна

.

[латекс] \ displaystyle \ frac {Q} {t} = \ frac {kA \ left (T_2-T_1 \ right)} {d} \\ [/ latex],

где [латекс] \ frac {Q} {t} \\ [/ latex] — это скорость теплопередачи в ваттах или килокалориях в секунду, k — теплопроводность материала, A и d — это его площадь поверхности и толщина, как показано на Рисунке 3, а ( T 2 T 1 ) — это разница температур на плите.В таблице 1 приведены типичные значения теплопроводности.

Пример 1. Расчет теплопроводности: скорость теплопроводности через ледяной ящик

Ледяной ящик из пенополистирола имеет общую площадь 0,950 м 2 и среднюю толщину стенок 2,50 см. В коробке есть лед, вода и напитки в банках с температурой 0 ° C. Внутренняя часть ящика охлаждается за счет таяния льда. Сколько льда тает за сутки, если хранить ледяной ящик в багажнике автомобиля при температуре 35,0ºC?

Стратегия

Этот вопрос включает как тепло для фазового перехода (таяние льда), так и передачу тепла за счет теплопроводности.{\ circ} \ text {C}; \\ t & = & 1 \ text {day} = 24 \ text {hours} = 86 400 \ text {s}. \ end {array} \\ [/ latex]

Определите неизвестные. Нам нужно найти массу льда м . Нам также нужно будет вычислить чистое тепло, передаваемое для таяния льда, Q . Определите, какие уравнения использовать. Скорость теплопередачи за счет теплопроводности определяется по формуле

.

[латекс] \ displaystyle \ frac {Q} {t} = \ frac {kA \ left (T_2-T_1 \ right)} {d} \\ [/ latex]

Тепло используется для плавления льда: Q мл f .{\ circ} \ text {C} \ right)} {0,0250 \ text {m}} = 13,3 \ text {J / s} \\ [/ latex]

Умножьте скорость теплопередачи на время (1 день = 86 400 с): Q = [латекс] \ left (\ frac {Q} {t} \ right) t \\ [/ latex] = ( 13,3 Дж / с) (86400 с) = 1,15 × 10 6 Дж

Установите равным теплу, передаваемому для растапливания льда: Q = мл f . Решим относительно массы м :

[латекс] \ displaystyle {m} = \ frac {Q} {L _ {\ text {f}}} = \ frac {1.3 \ text {Дж / кг}} = 3,44 \ text {кг} \\ [/ latex]

Обсуждение

Результат 3,44 кг, или около 7,6 фунта, кажется примерно правильным, если судить по опыту. Вы можете рассчитывать на использование мешка льда весом около 4 кг (7–10 фунтов) в день. Если вы добавляете горячую пищу или напитки, потребуется немного льда.

Проверка значений проводимости в таблице 1 показывает, что пенополистирол — очень плохой проводник и, следовательно, хороший изолятор. Среди других хороших изоляторов — стекловолокно, шерсть и перья из гусиного пуха. Как и пенополистирол, все они включают в себя множество маленьких карманов с воздухом, благодаря низкой теплопроводности воздуха.

Таблица 1. Теплопроводность обычных веществ
Вещество Теплопроводность k (Дж / с⋅м⋅ºC)
Серебро 420
Медь 390
Золото 318
Алюминий 220
Стальной чугун 80
Сталь (нержавеющая) 14
Лед 2.2
Стекло (среднее) 0,84
Бетонный кирпич 0,84
Вода 0,6
Жировая ткань (без крови) 0,2
Асбест 0,16
Гипсокартон 0,16
Дерево 0,08–0,16
Снег (сухой) 0,10
Пробка 0.042
Стекловата 0,042
Шерсть 0,04
Пуховые перья 0,025
Воздух 0,023
Пенополистирол 0,010

Рис. 4. Стекловолокно используется для изоляции стен и потолков, чтобы предотвратить теплопередачу между внутренней частью здания и внешней средой.

Комбинацией материала и толщины часто манипулируют для создания хороших изоляторов — чем меньше проводимость k и чем больше толщина d , тем лучше.Соотношение [латекс] \ гидроразрыва {d} {k} \\ [/ латекс], таким образом, будет большим для хорошего изолятора. Отношение [латекс] \ frac {d} {k} \\ [/ latex] называется коэффициентом R . Скорость кондуктивной теплопередачи обратно пропорциональна R . Чем больше значение R , тем лучше изоляция. R Коэффициент чаще всего указывается для бытовой теплоизоляции, холодильников и т. П. — к сожалению, он все еще выражается в неметрических единицах футов 2 · ° F · ч / британская тепловая единица, хотя единица измерения обычно не указывается (1 британский тепловая единица [BTU] — это количество энергии, необходимое для изменения температуры на 1.0 фунтов воды при температуре 1,0 ° F). Пара типичных значений: коэффициент R, , равный 11, для стекловолоконных войлоков (кусков) изоляции толщиной 3,5 дюйма и коэффициент R, , равный 19, для стекловолоконных войлоков, толщиной 6,5 дюймов. Стены обычно утепляются 3,5-дюймовыми ватными покрытиями, а потолки — 6,5-дюймовыми. В холодном климате для потолков и стен можно использовать более толстый войлок.

Обратите внимание, что в таблице 1 лучшие теплопроводники — серебро, медь, золото и алюминий — также являются лучшими электрическими проводниками, что опять же связано с плотностью свободных электронов в них.Кухонная утварь обычно изготавливается из хороших проводников.

Пример 2. Расчет разницы температур, поддерживаемой теплопередачей: теплопроводность через алюминиевую сковороду

Вода кипит в алюминиевой кастрюле, поставленной на электрический элемент на плите. Дно кастрюли имеет толщину 0,800 см и диаметр 14,0 см. Кипящая вода испаряется со скоростью 1,00 г / с. Какая разница температур на дне сковороды?

Стратегия

Проводимость через алюминий является здесь основным методом теплопередачи, поэтому мы используем уравнение для скорости теплопередачи и решаем разницу температур .

[латекс] \ displaystyle {T} _2-T_1 = \ frac {Q} {t} \ left (\ frac {d} {kA} \ right) \\ [/ latex]

Решение

Определите известные значения и преобразуйте их в единицы СИ. Толщина поддона, d = 0,900 см = 8,0 × 10 −3 м площадь поддона, A = π (0,14 / 2) 2 м 2 = 1,54 × 10 −2 м 2 , а теплопроводность k = 220 Дж / с ⋅ м ⋅ ° C.

Рассчитайте необходимую теплоту испарения 1 г воды: Q = мл v = (1.{\ circ} \ text {C} \\ [/ latex]

Обсуждение

Значение теплопередачи [латекс] \ frac {Q} {t} \ [/ latex] = 2,26 кВт или 2256 Дж / с типично для электрической плиты. Это значение дает очень небольшую разницу температур между плитой и сковородой. Учтите, что конфорка печи раскалилась докрасна, а температура внутри сковороды почти 100ºC из-за контакта с кипящей водой. Этот контакт эффективно охлаждает дно сковороды, несмотря на его близость к очень горячей конфорке плиты.Алюминий настолько хороший проводник, что достаточно лишь этой небольшой разницы температур для передачи тепла в сковороду 2,26 кВт.

Проводимость вызывается случайным движением атомов и молекул. По сути, это неэффективный механизм переноса тепла на макроскопические расстояния и короткие временные расстояния. Возьмем, к примеру, температуру на Земле, которая была бы невыносимо холодной ночью и чрезвычайно высокой днем, если бы перенос тепла в атмосфере происходил только за счет теплопроводности.В другом примере автомобильные двигатели будут перегреваться, если не будет более эффективного способа отвода избыточного тепла от поршней.

Проверьте свое понимание

Как изменяется скорость теплопередачи за счет теплопроводности, когда все пространственные размеры удваиваются?

Решение

Поскольку площадь является произведением двух пространственных измерений, она увеличивается в четыре раза, когда каждое измерение удваивается ( A final = (2 d ) 2 = 4 d 2 = 4 А начальный ).А расстояние просто удваивается. Поскольку разница температур и коэффициент теплопроводности не зависят от пространственных размеров, скорость передачи тепла за счет теплопроводности увеличивается в четыре раза, деленные на два или два:

[латекс] \ left (\ frac {Q} {t} \ right) _ {\ text {final}} = \ frac {kA _ {\ text {final}} \ left (T_2-T_1 \ right)} {d_ {\ text {final}}} = \ frac {k \ left (4A _ {\ text {initial}} \ right) \ left (T_2-T_1 \ right)} {2d _ {\ text {initial}}} = 2 \ frac {kA _ {\ text {initial}} \ left (T_2-T_1 \ right)} {d _ {\ text {initial}}} = 2 \ left (\ frac {Q} {t} \ right) _ {\ text {initial}} \\ [/ latex]

Сводка раздела

  • Теплопроводность — это передача тепла между двумя объектами, находящимися в непосредственном контакте друг с другом.
  • Скорость теплопередачи [латекс] \ frac {Q} {t} \\ [/ latex] (энергия в единицу времени) пропорциональна разнице температур T 2 T 1 и площадь контакта A и обратно пропорциональна расстоянию d между объектами: [latex] \ frac {Q} {t} = \ frac {\ text {kA} \ left ({T} _ {2} — {T} _ {1} \ right)} {d} \\ [/ latex].

Концептуальные вопросы

  1. Некоторые электроплиты имеют плоскую керамическую поверхность со скрытыми нагревательными элементами.Кастрюля, поставленная над нагревательным элементом, будет нагрета, при этом безопасно прикасаться к поверхности всего в нескольких сантиметрах от нее. Почему керамика с проводимостью меньше, чем у металла, но выше, чем у хорошего изолятора, является идеальным выбором для плиты?
  2. Свободная белая одежда, закрывающая большую часть тела, идеальна для обитателей пустыни как на жарком солнце, так и в холодные вечера. Объясните, чем выгодна такая одежда днем ​​и ночью.

Рисунок 5.Джеллабию носят многие мужчины в Египте. (кредит: Зерида)

Задачи и упражнения

  1. (a) Рассчитайте коэффициент теплопроводности через стены дома толщиной 13,0 см, у которых средняя теплопроводность в два раза выше, чем у стекловаты. Предположим, что нет ни окон, ни дверей. Площадь стен составляет 120 м 2 , их внутренняя поверхность имеет температуру 18,0ºC, а внешняя поверхность — 5,00ºC. (b) Сколько комнатных обогревателей мощностью 1 кВт потребуется для уравновешивания теплопередачи за счет теплопроводности?
  2. Скорость теплопередачи из окна в зимний день достаточно высока, чтобы охладить воздух рядом с ним.Чтобы увидеть, насколько быстро окна передают тепло за счет теплопроводности, рассчитайте коэффициент теплопроводности в ваттах через окно размером 3,00 м 2 толщиной 0,635 см (1/4 дюйма), если температура внутренней и внешней поверхностей составляет 5,00 ºC и −10,0ºC соответственно. Такая высокая скорость не будет поддерживаться — внутренняя поверхность остынет и даже может образоваться иней.
  3. Рассчитайте скорость отвода тепла от тела человека, предполагая, что внутренняя температура ядра составляет 37,0 ° C, а температура кожи равна 34.0ºC, толщина тканей в среднем составляет 1,00 см, а площадь поверхности составляет 1,40 м 2 .
  4. Предположим, вы стоите одной ногой на керамическом полу и одной ногой на шерстяном ковре, соприкасаясь каждой ногой на площади 80,0 см. 2 . И керамика, и ковер имеют толщину 2,00 см и температуру на нижней стороне 10,0 ° C. С какой скоростью должна происходить теплопередача от каждой ступни, чтобы верхняя часть керамики и ковра поддерживала температуру 33,0 ° C?
  5. Человек потребляет 3000 ккал пищи за один день, превращая большую ее часть для поддержания температуры тела.Если он теряет половину этой энергии из-за испарения воды (при дыхании и потоотделении), сколько килограммов воды испаряется?
  6. (a) Огнеходец бежит по раскаленному углю, не получив ожогов. Рассчитайте теплопроводность, передаваемую подошве одной ступни огнехожника, учитывая, что нижняя часть ступни представляет собой мозоль толщиной 3,00 мм с проводимостью на нижнем пределе диапазона для древесины, а ее плотность составляет 300 кг / м 2. 3 . Площадь контакта 25,0 см 2 , температура углей 700ºC, время контакта 1.00 с. (b) Какое повышение температуры происходит в 25,0 см 3 пораженной ткани? (c) Как вы думаете, какое влияние это окажет на ткань, учитывая, что каллус состоит из мертвых клеток?
  7. (а) Какова скорость теплопроводности через мех толщиной 3 см у крупного животного с площадью поверхности 1,40 м 2 ? Предположим, что температура кожи животного составляет 32,0 ° C, температура воздуха -5,00 ° C и мех имеет такую ​​же теплопроводность, как воздух.(б) Какой прием пищи потребуется животному в течение одного дня, чтобы восполнить эту теплопередачу?
  8. Морж передает энергию посредством проводимости через свой жир с мощностью 150 Вт при погружении в воду с температурой –1,00 ° C. Внутренняя температура моржа составляет 37,0ºC, а его площадь поверхности составляет 2,00 м 2 . Какова средняя толщина его подкожного жира, который имеет проводимость жировых тканей без крови?

    Рис. 6. Морж на льду. (Источник: капитан Бадд Кристман, Корпус NOAA)

  9. Сравните коэффициент теплопроводности через 13.Стена толщиной 0 см, имеющая площадь 10,0 м 2 и удвоенную теплопроводность стекловаты с теплопроводностью через окно толщиной 0,750 см и площадью 2,00 м 2 , предполагая одинаковую разницу температур между ними.
  10. Предположим, что человек покрыт с головы до ног шерстяной одеждой средней толщины 2,00 см и передает энергию посредством теплопроводности через одежду со скоростью 50,0 Вт. Какова разница температур в одежде, учитывая, что площадь поверхности равна 1.40 м 2 ?
  11. Поверхности некоторых плит сделаны из гладкой керамики для облегчения очистки. Если керамика имеет толщину 0,600 см и теплопроводность происходит через ту же площадь и с той же скоростью, что и в примере 2, какова разница температур в ней? Керамика имеет такую ​​же теплопроводность, как стекло и кирпич.
  12. Один из простых способов сократить расходы на отопление (и охлаждение) — это добавить дополнительную изоляцию на чердаке дома. Предположим, что в доме уже есть 15 см стекловолоконной изоляции на чердаке и на всех внешних поверхностях.Если добавить на чердак еще 8,0 см стеклопластика, то на какой процент упадет стоимость отопления дома? Возьмем одноэтажный дом размером 10 м на 15 м на 3,0 м. Не обращайте внимания на проникновение воздуха и потерю тепла через окна и двери.
  13. (a) Рассчитайте коэффициент теплопроводности через окно с двойным остеклением, которое имеет площадь 1,50 м 2 и состоит из двух стекол толщиной 0,800 см, разделенных воздушным зазором 1,00 см. Температура внутренней поверхности 15.0ºC, а снаружи −10,0ºC. (Подсказка: на двух стеклянных панелях наблюдаются одинаковые перепады температуры. Сначала найдите их, а затем перепад температуры в воздушном зазоре. Эта проблема игнорирует повышенную теплопередачу в воздушном зазоре из-за конвекции.) (B) Рассчитайте скорость теплопроводность через окно толщиной 1,60 см той же площади и с такими же температурами. Сравните свой ответ с ответом на часть (а).
  14. Многие решения принимаются на основе периода окупаемости: времени, которое потребуется за счет экономии, чтобы равняться капитальным затратам на инвестиции.Приемлемые сроки окупаемости зависят от бизнеса или философии. (Для некоторых отраслей период окупаемости составляет всего два года.) Предположим, вы хотите установить дополнительную изоляцию, о которой идет речь в вопросе 12. Если стоимость энергии составляет 1 доллар США за миллион джоулей, а стоимость изоляции составляет 4 доллара США за квадратный метр, тогда рассчитайте простой срок окупаемости. . Возьмем среднее значение Δ T для 120-дневного отопительного сезона, равное 15,0 ° C.
  15. Для человеческого тела, какова скорость теплопередачи через ткани тела при следующих условиях: толщина ткани равна 3.00 см, изменение температуры 2,00ºC, а площадь кожи 1,50 м 2 . Как это соотносится со средней скоростью передачи тепла телу в результате потребления энергии около 2400 ккал в день? (Никакие упражнения не включены.)

Глоссарий

R-фактор: отношение толщины материала к проводимости

скорость кондуктивной теплопередачи: скорость теплопередачи от одного материала к другому

теплопроводность: свойство способности материала проводить тепло

Избранные решения проблем и упражнения

1.а) 1,01 × 10 3 Вт; (б) Один

3. 84.0 Вт

5. 2,59 кг

7. (а) 39,7 Вт; (б) 820 ккал

9. 35 к 1, окно к стене

11. 1,05 × 10 3 К

13. (а) 83 Вт; (b) в 24 раза больше, чем у окна с двойным остеклением.

15. 20,0 Вт, 17,2% от 2400 ккал в день


Длинный цилиндрический электрический нагревательный элемент №

Текст расшифрованного изображения: длинный цилиндрический электрический нагревательный элемент диаметром D = 10 мм, теплопроводностью k = 240 Вт / м · К, плотностью p = 2700 кг / м «и удельная теплоемкость c = 900 Дж / кг-К устанавливается в воздуховоде, в котором воздух поперечно течет через нагреватель с температурой и скоростью 27 ° C и 15 м / с, соответственно.(a) Пренебрегая излучением, оцените установившуюся температуру поверхности, когда на единицу длины нагревателя рассеивается электрическая энергия со скоростью 1500 Вт / м. (b) Если нагреватель включается при начальной температуре 27 ° C, оцените время, необходимое для того, чтобы температура поверхности упала в пределах 10 ° C от ее установившегося значения. Оцените свойства воздуха при 450 К. Физические свойства Математические функции Шаг 1 Каково значение числа Рейнольдса?
T 30.0 ТАБЛИЦА A.4 Теплофизические свойства газов при атмосферном давлении C, u.107 в — 106 к-103 а. 106 Pr (K) (кг / м3) (кДж / кг. K) (Н · с / м?) (М / с) (Вт / м · K) (м / с) Воздух, M = 28,97 кг / кмоль 100 3 -5562 1,032 71,1 2,00 9,34 2,54 0,786 150 2,3364 103,4 4,426 13,8 5,84 0,758 200 1,7458 1,007 132,5 7-590 18,1 10,3 0,737 250 1,3947 1,006 159,6 11,44 22,3 15,9 0,720 300 1,1614 1,007 184,6 15,89 26,3 22,5 0,707 350 0,9950 20,911 0,89 208,9 1,014 230,1 26,41 33,8 38,3 0,690 450 0,7740 1,021 250,7 32,39 373 47,2 0,686 500 0,6964 1,030 270,1 38,79 40,7 56,7 0,684 550 0.6329 1,040 288,4 45,57 43,9 66,7 0,683 600 0,5804 1,051 305,8 52,69 46,9 76,9 0,685 650 0,5356 1,063 322,5 60,21 49,7 87,3 0,690 700 0,4975 1,075 338,8 68,10 52,4 98,0 0,695 750 0,4643 1,087 354,6 76,37 54,9 109 0,702 800 0,4354 1,03 0,403,87 384,3 93,80 59,6 131 0,716 900 0,3868 1,121 398,1 102,9 62,0 143 0,720
Каково значение среднего числа Нуссельта? Nu = 1 Шаг 3 Что такое установившаяся температура в К? T = i Шаг 4 Каково значение числа Био?
Сколько времени нужно, чтобы элемент опустился в пределах 10 ° C от установившейся температуры, дюйм? Попыток: 0 из 3 использовано Сохранить на потом tep 6 Зная температуру в установившемся режиме, какое фактическое значение температуры пленки следует использовать для определения свойств воздуха в K? (Не повторяйте проблему.) T = i

Предыдущий вопрос Следующий вопрос

Теплопроводность графена — введение и последние новости

Теплопроводность графена

Теплоперенос в графене является активно развивающейся областью исследований благодаря необычайным свойствам теплопроводности графена и его потенциалу для использования в термической обработке. приложения для управления.

Измеренная теплопроводность графена находится в диапазоне 3000-5000 Вт / мК при комнатной температуре, что является исключительным показателем по сравнению с теплопроводностью пиролитического графита, составляющей приблизительно 2000 Вт⋅м −1 ⋅K −1 ат. комнатная температура.Однако есть другие исследования, которые считают, что это число преувеличено, и что плоская теплопроводность графена при комнатной температуре составляет около 2000–4000 Вт⋅м −1 ⋅K 1 для свободно подвешенных образцов. . Это число до сих пор остается одним из самых высоких среди известных материалов.

Графен считается отличным проводником тепла, и несколько исследований показали, что он обладает неограниченным потенциалом теплопроводности в зависимости от размера образца, что противоречит закону теплопроводности (закон Фурье) в микрометровом масштабе.Как в компьютерном моделировании, так и в экспериментах исследователи обнаружили, что чем больше сегмент графена, тем больше тепла он может передавать. Теоретически графен может поглощать неограниченное количество тепла.

Теплопроводность увеличивается логарифмически, и исследователи полагают, что это может быть связано со стабильным рисунком склеивания, а также с тем, что он является двухмерным материалом. Поскольку графен значительно более устойчив к разрыву, чем сталь, а также легкий и гибкий, его проводимость может иметь некоторые привлекательные практические применения.

Но что такое теплопроводность?

Теплопроводность (или теплопроводность) — это перемещение тепла от одного объекта к другому, имеющему другую температуру, посредством физического контакта. Тепло может передаваться тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Теплопроводность очень распространена, и ее легко обнаружить в наших повседневных делах, например, когда мы греем руку грелкой и т. Д. Тепло течет от объекта с более высокой температурой к более холодному.

Теплообмен происходит на молекулярном уровне, когда тепловая энергия поглощается поверхностью и вызывает микроскопические столкновения частиц и движение электронов внутри этого тела. В процессе они сталкиваются друг с другом и передают энергию своему «соседу», и этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока добавляется тепло.

Процесс теплопроводности в основном зависит от температурного градиента (разницы температур между телами), длины пути и свойств материалов.Не все вещества являются хорошими проводниками тепла — например, металлы считаются хорошими проводниками, поскольку они быстро передают тепло, но такие материалы, как дерево или бумага, считаются плохими проводниками тепла. Материалы, которые плохо проводят тепло, называются изоляторами.

Как можно использовать потрясающие теплопроводные свойства графена?

Некоторые из потенциальных приложений для терморегулирования с использованием графена включают электронику, которая может значительно выиграть от способности графена рассеивать тепло и оптимизировать работу электроники.В микро- и наноэлектронике тепло часто является ограничивающим фактором для более мелких и более эффективных компонентов. Следовательно, графен и подобные материалы с исключительной теплопроводностью могут иметь огромный потенциал для такого рода приложений.

Теплопроводность графена может использоваться по-разному, включая материалы для термоинтерфейса (TIM), теплораспределители, термопаста (обычно тонкие слои между источником тепла, таким как микропроцессор и радиатор), нанокомпозиты на основе графена и т. Д. .

Fujipoly — Материалы для термоинтерфейса

SARCON® Тип Руководство по применению Типичная теплопроводность
Кал / см — сек — ° C Ватт / м • K
SARCON® GTR Тонкая пленка
(армированная стекловолокном)
Общего назначения с армированием стеклотканью 0,05 мм 2,2 x 10 -3 0.90
SARCON® GHR Хорошая теплопроводность благодаря армированию стеклотканью 0,05 мм 3,4 х 10-3 1,40
SARCON® GSR Высокая теплопроводность благодаря армированию стеклотканью 0,05 мм 7,0 x 10 -3 2,90
SARCON® GAR Самая высокая теплопроводность благодаря армированию стеклотканью 0,05 мм 7.2 х 10 -3 3,00
SARCON® TR Тонкая пленка
(Неармированная)
Общего назначения 2,9 x 10 -3 1,20
SARCON® HR Высокая теплопроводность 4,1 x 10 -3 1,70
SARCON® YR-a Очень высокая теплопроводность 5.3 х 10 -3 2,20
SARCON® GR-T2d Тонкопленочный заполнитель зазоров (армированный нейлоном) Прокладка для заполнения зазоров, армированная нейлоновой сеткой, толщина 0,25 мм 3,6 x 10 -3 1,50
SARCON® GR-ae Стандартный заполнитель зазоров Опция с низким усилием сжатия Заполнитель зазора 3,1 x 10 -3 1.30
SARCON® GR14A Универсальная прокладка для заполнения зазоров 3,6 x 10 -3 1,40
SARCON® GR14B Заливная подушка с низким сливом масла / зазором с низким удельным весом 3,6 x 10 -3 1,40
SARCON® GR25A Заполнитель зазоров общего назначения, класс UL94 V-0 6,0 x 10 -3 2.80
SARCON® GR45A Высокопроизводительный заполнитель зазоров Заполнитель зазора с высокой теплопроводностью 10,7 x 10 -3 4,50
SARCON® GR80A Заполнитель зазора с очень высокой теплопроводностью 19,1 x 10 -3 8,00
SARCON® GR130A Заполнитель зазора с очень высокой теплопроводностью 26.3 х 10 -3 13,00
SARCON ® SPG-20B Форма на месте Заполнитель зазоров из силиконового компаунда с низкой вязкостью (толстые зазоры) 3,6 x 10 -3 2,1
SARCON® SPG-30B Заполнитель зазоров из силиконового компаунда высокой вязкости 7,7 x 10 -3 3,10
SARCON® SPG-50A Заполнитель зазоров из силиконового компаунда с низкой вязкостью 12 x 10 -3 5.0
SARCON® SPG-25B-NS Очень низкая сила сжатия, высокая теплопроводность, компаунд без силикона 5,9 x 10 -3 2,50
SARCON® PG25A Замазка Заполнитель зазоров, похожий на замазку, с наименьшим модулем упругости 5,9 x 10 -3 2,50
SARCON® PG45A Самый низкий модуль упругости, TIM, подобный шпатлевке 10.7 х 10 -3 4,50
SARCON® PG80B Шпатлевка с высокой теплопроводностью 19,1 x 10 -3 8,00
SARCON® XR-Um Тонкопленочная шпатлевка с высочайшей теплопроводностью 40,8 x 10 -3 11,00
SARCON® XR-Um-AL Шпатлевка с самой высокой теплопроводностью с алюминиевой пленкой 40.8 х 10 -3 11,00
SARCON® NR-c Без силикона Негорючий несиликоновый заполнитель зазоров высокой формы 3,6 x 10 -3 1,50
SARCON® LG23A Двухкомпонентный заполнитель зазоров Низкое напряжение, 2-компонентный, универсальный заполнитель зазоров 5,5 x 10 -3 2,3

SARCON® LG30A

Низкое напряжение, 2-компонентный заполнитель зазоров 7.2 х 10 -3 3,0
SARCON® SG07SL Теплопроводящая консистентная смазка Неактивная пластичная смазка на основе силикона с высокой теплопроводностью 2,1 х 10 14 0,75
SARCON® SG26SL Неактивная пластичная смазка на основе силикона с высокой теплопроводностью 2,8 x 10 14 2,6
Слюда Показано только для сравнения 1.4 х 10 -3 0,59
Полиэстер Показано только для сравнения 0,34 x 10 -3 0,14

Теплообменники: медь против нержавеющей стали

Многие приборы HVAC имеют компонент, известный как «теплообменник». Они бывают разных форм, но именно металл, из которого состоит ваш теплообменник, часто оказывает самое большое влияние.

Этот кусок металла передает тепло от одной жидкости (например, горячей воды в вашем водонагревателе) к другой (например, бытовой воды, идущей к вашему крану). Существует хороший выбор металла, который вы можете использовать для этого теплообменника, от бронзы и титана до латуни и углеродистой стали.

Однако теплообменники из меди и нержавеющей стали используются чаще всего, поскольку они менее дороги и все же очень эффективны. Один из наиболее частых вопросов, которые нам задают наши клиенты, — это варианты: что лучше: водонагреватель, водонагреватель, бойлер или другой прибор для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха из меди или нержавеющей стали?

Основными проблемами домовладельца при выборе между медью и нержавеющей сталью должны быть теплопроводность, долговечность и цена.

В этом руководстве мы рассмотрим плюсы и минусы теплообменников из меди и нержавеющей стали.

Что лучше: теплообменники из меди или из нержавеющей стали?

Теплопроводность

Теплопроводность теплообменника определяет, насколько быстро он передает тепло от источника нагрева распределительной жидкости. В этом отношении теплообменник с медью намного быстрее передает тепло, чем теплообменник из нержавеющей стали.

Вот основные уровни теплопроводности двух разных металлов, измеренные в ваттах на метр до Кельвина [1]:

  • Медь: до 401
  • Нержавеющая сталь: ниже 20

В среднем теплопроводность меди в 20 раз больше, чем у нержавеющей стали.На практике это означает, что медь может передавать тепло в 20 раз быстрее. Так что, если вам нужен быстрый нагрев, медь будет работать вам на пользу.

Зачем нужно что-то быстро нагревать? Это важный вопрос, который следует задать, если вы выбираете между, скажем, проточный водонагреватель из меди или нержавеющей стали.

Например, если у вас есть бассейн и вы планируете купаться в осенний день, водонагреватель с медным теплообменником поможет вам подготовить бассейн намного быстрее.С теплообменником из нержавеющей стали вы можете ждать до 72 часов, прежде чем ваш бассейн нагреется до 10 градусов Цельсия.

Даже если вам не нужно быстро нагревать предметы, более высокая теплопроводность, обеспечиваемая медью, также приводит к более высокой эффективности. В результате использование теплообменника с медью приведет к снижению затрат на электроэнергию. В конце концов, обогреватель или бойлер, который должен работать дольше для обогрева вашего дома, бассейна или водопроводной воды, будет стоить вам дороже.

Прочность

Долговечность — это большая проблема для теплообменников, когда речь идет о таких приборах, как бойлер.Это связано с тем, что конденсационные котлы (самый популярный тип в настоящее время) выделяют коррозионный конденсат, который может разъедать металл в теплообменнике.

Теплообменник, который не может противостоять конденсату, быстро подвергнется коррозии, что потребует длительной и дорогостоящей замены. В результате вы, вероятно, захотите выбрать теплообменник, который сможет противостоять коррозии в течение длительного времени.

В данном случае явным победителем является нержавеющая сталь. В отличие от стандартной стали, нержавеющая сталь обладает свойством, известным как «пассивация».«Это относится к его способности образовывать на себе слой оксида в ответ на контакт с воздухом. [2]

Этот слой оксида защищает нержавеющую сталь от коррозии и ржавчины, обеспечивая более длительный срок службы по сравнению с обычной сталью. По сути, он идеально подходит для использования в любом теплообменнике, который будет контактировать с агрессивными элементами.

С другой стороны, медь гораздо более уязвима к коррозии. Конденсат превращает атомы меди в ионы меди, эффективно растворяя металл со временем.Это большая проблема по двум причинам. Во-первых, из-за меньшей продолжительности жизни; затем, потому что корродированный медный теплообменник теряет эффективность.

Принимая во внимание, что более высокий КПД и теплопроводность были преимуществом для меди, уменьшение баланса в противном случае.

Цена

Медь, как правило, дешевле нержавеющей стали при покупке в том же количестве, и это справедливо при использовании в теплообменниках. Хотя это может побудить вас приобрести медь для теплообменника, помните, что она гораздо менее долговечна.Вам придется покупать больше заменителей меди, чтобы поддерживать уровень ее эффективности. В результате медь может оказаться более дорогой в долгосрочной перспективе.

Как правило, вы обнаружите, что производители теплообменников будут предлагать медь по умолчанию, потому что они дешевле. Эти компании осознают необходимость компромисса между стоимостью и продолжительностью жизни, когда стоимость является вопросом «плати сейчас или плати позже». Вы либо платите больше за теплообменник из нержавеющей стали, который прослужит дольше, либо платите позже, чтобы раньше заменить медный.

Всего

Окончательный выбор сводится к тому, думаете ли вы о долгосрочной или краткосрочной перспективе. Если вы планируете повысить ценность своего дома за счет установки высококачественного оборудования HVAC, выберите вариант с долгосрочным обслуживанием. (например, газовые котлы и теплообменники из нержавеющей стали). Долгосрочный вариант сэкономит вам деньги и снизит потребность в обслуживании и замене систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Таким образом, должно быть очевидно, что нержавеющая сталь, более дорогой из двух металлов, лучше подходит для тех, кто думает долгое время.Однако если вам действительно нужен теплообменник с самой высокой проводимостью для быстрого нагрева больших водоемов (например, бассейна) или больших домов, то лучшим выбором может быть медь.

Конечно, нержавеющая сталь может делать все, что может медь, только медленнее и немного дороже.

Решились и готовы приступить к работе? Щелкните здесь, чтобы начать!

Тепловые свойства — Рабочие панели

Прочность конструкционных панелей из фанеры и OSB (ориентированно-стружечных плит) ниже при повышенных температурах, чем при нормальных температурах.В диапазоне от 0 ° F до 200 ° F прочность панели при содержании влаги 12 процентов или более будет увеличиваться или уменьшаться примерно на 1/2 процента на каждый градус увеличения или уменьшения температуры от 70 ° F. Панели, подвергающиеся воздействию температур до 200 ° F в течение года или более, могут не испытывать какой-либо значительной или постоянной потери прочности. Если происходит высыхание, увеличение прочности из-за высыхания может компенсировать потерю прочности из-за повышенной температуры.

Тепловое расширение древесины намного меньше расширения из-за поглощения воды.По этой причине тепловым расширением можно пренебречь в тех случаях, когда древесина подвержена значительному набуханию и усадке. Тепловое расширение может иметь значение только в сборках из других материалов, где содержание влаги поддерживается на относительно постоянном уровне. Фанера и дерево расширяются при нагревании, как и практически все известные твердые тела. Однако тепловое расширение древесины довольно мало и требует точных методов его измерения.

Влияние температуры на размеры фанеры связано с процентом толщины панели в слоях, имеющих волокна, перпендикулярные направлению расширения или сжатия.Средний коэффициент линейного теплового расширения составляет примерно 3,4 x 10 -6 дюймов / дюйм на градус F для фанерной панели с 60 процентами слоев или менее, расположенными перпендикулярно поверхности. Коэффициент теплового расширения для толщины панели составляет приблизительно 16 x 10 -6 дюймов / дюйм на градус F.


Электропроводность

Способность материала проводить тепло измеряется теплопроводностью k. Этот термин обычно выражается в единицах британских тепловых единиц в час на квадратный фут на градус Фаренгейта на дюйм толщины.Чем выше значение k, тем больше способность материала проводить тепло; чем ниже k, тем выше значение изоляции. Примеры k: 2700 для меди (проводник тепла), 427 для оконного стекла и 0,27 для стекловаты (теплоизолятор).

В таблице ниже приведены репрезентативные значения теплопроводности k для групп видов фанеры, как определено в PS 1. Значения, представленные в таблице, представляют собой средневзвешенные по объему значения древесных пород, включенных в каждую группу пород.Обратите внимание, что эти значения будут точными только в том случае, если все виниры в каждой панели принадлежат к указанной группе. На практике фанера либо вообще не имеет группового обозначения, либо описывается видовой группой лицевых слоев, при этом во внутренних слоях допускаются виды других групп.

Средняя теплопроводность
(k, для групп пород фанеры с содержанием влаги 12%)

Группа видов

k (БТЕ / час / кв. Фут / градус
Толщина по Фаренгейту / дюйм)

1

1.02

2

0,89

3

0,86

4

0,76


Сопротивление

Для большинства практических целей нет необходимости или возможности определять фактический видовой состав фанерной панели.Для определения общего коэффициента теплопередачи (значение U) строительной конструкции в публикациях APA для древесины хвойных пород используется значение k = 0,80, согласно списку Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). Использование этого единственного значения упрощает вычисления и дает лишь незначительные различия в результирующих расчетных тепловых потерях. В таблице ниже показано термическое сопротивление R для нескольких толщин фанерных панелей, исходя из k = 0,80. Термическое сопротивление представляет собой способность материала замедлять тепловой поток и является обратной величиной k, скорректированной с учетом фактической толщины материала.

Термическое сопротивление

Толщина панели

Термическое сопротивление R

1/4 дюйма

0,31

5/16 «

0.39

3/8 дюйма

0,47

7/16 «

0,55

15/32 «

0,59

1/2 «

0.62

19/32 «

0,74

5/8 «

0,78

23/32 «

0,90

3/4 «

0.94

7/8 «

1.09

1 «

1,25

1-1 / 8 «

1,41


Воздействие сильной жары

С точки зрения внешнего вида, незащищенную фанеру нельзя использовать при температуре выше 200 ° F (93 ° C).При температуре выше 200 ° F фанера подвергается медленному термическому разложению, что необратимо снижает ее прочность. При понижении температуры между 70 ° F и 200 ° F потеря прочности восстанавливается. Между 70 ° F и 200 ° F необходимость корректировки конструкции зависит от того, снижается ли содержание влаги в фанере из-за повышенной температуры. Воздействие длительных температур выше 200 ° F (93 ° C) приведет к обугливанию и потере веса. Использование фанеры в приложениях, предполагающих периодическое воздействие температур от 200 ° F до 302 ° F (от 93 ° до 150 ° C), должно основываться на количестве воздействия и степени разложения, которые могут быть допущены без ухудшения работоспособности панели.

Одним из примеров использования фанеры в экстремальных условиях являются фанерные поддоны, используемые в печи для отжига. Хотя температура достигает 350 ° F, фанера работает хорошо, несмотря на небольшое обугливание и обесцвечивание.


Термическое разложение и точка воспламенения

Когда температура сухой древесины поднимается выше 212 ° F (100 ° C), происходит медленное экзотермическое разложение. Это разложение включает потерю диоксида углерода и летучих материалов, таких как экстрактивные вещества, в виде газов или паров.Скорость зависит от температуры и циркуляции воздуха.

Термическую деградацию и температуру воспламенения древесины и фанеры можно обобщить следующим образом:

  • От 110 ° C до 150 ° C (от 230 ° до 302 ° F) : Со временем древесина обугливается с образованием древесного угля. Если тепло не рассеивается, существует вероятность самовозгорания. Примеры термической деградации кленовых блоков:
    • 1050 дней при 107 ° C (225 ° F) : 10-процентная потеря веса и небольшое обесцвечивание.
    • 1235 дней при 248 ° F (120 ° C) : 30-процентная потеря веса и шоколадный цвет.
    • 320 дней при 140 ° C (284 ° F) : 60% потеря веса и внешний вид древесного угля.
  • От 302 ° до 392 ° F (от 150 ° до 200 ° C) : Обугливание происходит с несколько большей скоростью. Если источник тепла находится близко к дереву, температура поверхности может быть выше температуры окружающего воздуха из-за лучистого нагрева.Газы, выделяющиеся при таких температурах, не могут легко воспламениться от внешнего источника пламени. Вероятность самовозгорания выше, если тепло не рассеивается.
    • При испытаниях после 165 дней при 302 ° F (150 ° C) кленовые блоки показали потерю веса на 60%, а образцы имели вид древесного угля.
  • от 392 ° до 536 ° F (от 200 ° до 280 ° C) : Уголь образуется с большой скоростью. Вероятно самовозгорание.
  • 536 ° F (280 ° C) и выше : Самовозгорание произойдет через короткий промежуток времени.

Было предпринято несколько попыток измерить определенную температуру воспламенения древесины, но безуспешно. Трудно определить конкретную температуру, потому что на нее влияет множество факторов, таких как размер и форма материала, циркуляция воздуха, скорость нагрева, влажность древесины и т. Д. Оценки варьируются от 510 ° до 932 ° F (от 270 ° до 500 ° C), но никакие значения не следует принимать за абсолютные.


Криогенные температуры

Исследования древесины при низких температурах до -300 ° F (-184 ° C) показали повышение механической прочности. Прирост составляет до трех раз по сравнению с характеристиками, измеренными при комнатной температуре, в зависимости от прочностных свойств и содержания влаги. Это увеличение согласуется с другими материалами, которые демонстрируют повышенную устойчивость к изменениям формы при понижении температуры. Чередование замораживания и оттаивания, похоже, не влияет на свойства самой древесины, но может снизить прочность некоторых креплений на целых 10 процентов.

В практических применениях деревянных изделий увеличение прочности из-за воздействия субнормальных температур будет иметь тенденцию компенсировать потери прочности, вызванные другими факторами. Что касается характеристик клея, исследования показали, что на прочность соединения фанеры, изготовленной с использованием фенольных, карбамидных и казеиновых клеев, температура -68 ° F (-56 ° C) не влияет.

На основании имеющейся информации об испытаниях опубликованные напряжения для фанеры считаются применимыми при температурах до -300 ° F (-184 ° C).

Фанера успешно использовалась в качестве части изоляционной оболочки для корпусов судов, транспортирующих сжиженный природный газ (СПГ). Этот газ поддерживается в жидком состоянии при температуре примерно -250 ° F (-157 ° C). Фанера используется вместе с изоляционной пеной, и ее рабочая температура достигает приблизительно -150 ° F (-101 ° C). Конструкторы очень довольны характеристиками фанеры для этой цели.

Для получения дополнительной информации о тепловых свойствах деревянных конструкционных панелей, обратитесь к ICC Evaluation Service Отчет об оценке ICC-ES ESR-2586 и деревянные структурные панели APA как термобарьеры с оценкой эксплуатационных характеристик, форма TT-060.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *