Основные характеристики утеплителей
В данной статье рассматриваются основные характеристики утеплителей, которые наиболее часто применяются в индивидуальном строительстве. Сведения об утеплителях понадобятся для планирования любого современного строительства или капитального ремонта.
Приведенные данные о теплоизоляторах взяты из открытых источников, которые дают производители, являются ориентировочными, усредненными для каждого типа материалов. На практике можно встретить утеплители с несколько другими качествами, о чем должно быть заявлено со стороны изготовителей.
Перечень характеристик утеплителей
- Коэффициент теплопроводности — , Вт/(м•К)
Основная характеристика любого утеплителя. Чем меньше это число, тем утеплитель меньше пропускает через себя энергии, лучше теплоизолирует. Тем меньше слой утеплителя понадобится. Для большинства утеплителей находится в пределах = 0,025 — 0,18 Вт/(м•К). Как видим разброс очень большой — в 10 раз. Это значит что сами по себе утеплители весьма разнообразные - Объемный вес — кг/м куб.
Важный показатель при определении нагруженности конструкций. Может колебаться в очень больших приделах 20 — 300кг/м куб. К утеплителям иногда относят и пенобетоны и керамзит, с объемным весом 600 кг/м куб. - Горючесть – можно ориентироваться на описательную характеристику Класс горючести, — определяется присвоенным индексом Г1-Г4.
- Водопоглощение — определяется в процентах от массы или объема сухого утеплителя. Важный показатель, так как поглощение воды существенно уменьшает теплоизоляционные свойства самого утеплителя.
- Сорбционная влажность, — определяет способность впитывать влагу из воздуха. Важный показатель, определяющий насколько может измениться характеристики при увлажнении воздуха.
- Пароизоляционые свойства — также важный показатель. Гидро-паро-изоляторы задерживают влагу в помещении, но, в то же время, могут изолировать помещение от источника влажности.
- Звукоизоляция — чаще дается в описательном варианте, — хороший звукоизолятор или посредственный.
- Экологичность — условный показатель, обычно дается описание о возможных экологических угрозах.
- Долговечность , — лет. Для многих утеплителей долговечность точно не установлена, так как не вышел срок их применения.
- Воздухопроницаемость, — играет роль только для ватных и насыпных утеплителей. От нее напрямую зависят конвекционные утечки тепла, при движении воздуха через утеплитель. Ватные утеплители с большой воздухопроницаемостью (плотность до 80 кг/м куб) требуют применения ветрозащитной мембраны под вентиляционным зазором.
Для описания утеплителей могут применяться и другие характеристики, в зависимости от физических особенностей самого материала. Рассмотрим подробней характеристики наиболее популярных утеплителей, а также особенности их применения.
Пенопласт
- Коэффициент теплопроводности = 0,036 — 0,04 Вт/(м•К).
- Плотность- 15 — 35 кг/м куб.
- Водопоглощение — низкое, 1% масс.
- Коэффициент паропроницаемости — 0,05 мг/(мчПа).
- Предел прочности на сжатие — 0,07 — 0,23 мПа.
- Сорбционная влажность — 1,0% масс.
- Горючесть – с антипиреновыми добавками поддерживает горение не более 3 секунд, выделяет смертельно-опасные яды.
- Звукоизоляция — посредственная.
- Экологичность — под сомнением.
- Долговечность — 5 — 15 лет.
- Цена — низкая
Пенопласт — наиболее дешевый и популярный материал для утепления домов и квартир. Чаще всего пенопластом утепляют стены снаружи по технологии мокрый фасад. Но он может использоваться и в других самых разных местах, например, для утепления кровли. Не может находиться непосредственно в контакте с водой, так как постепенно ее впитывает и теряет свойства. Всегда предпочтительней применение более плотных версий пенопласта 25 -35 кг/м куб, как более долговечных и более устойчивых к внешним воздействиям.
Экструдированный пенополистирол
- Коэффициент теплопроводности = 0,03 — 0,035 Вт/(м•К).
- Плотность — 35 — 52 кг/м куб.
- Водопоглощение — самое низкое, не более 0,4% объема.
- Предел прочности на сжатие — 0, 15 — 0,20 и более мПа.
- Сорбционная влажность — 0,1 — 0,3% масс.
- Горючесть — горит только при воздействии пламени, выделяет смертельно-опасные яды.
- Коэффициент паропроницаемости — 0,005 мг/(мчПа).
- Звукоизоляция — средняя.
- Экологичность — под сомнением, удовлетворительная.
- Долговечность — 15 — 35 лет.
- Цена – средняя.
Минимальные водопоглощение и паропроницаемость, дает возможность использовать материал в контакте с водой и грунтом, без изменения его свойств с течением времени. Также экструдированный пенополистирол отличается повышенной прочностью на площадное сжатие. Что позволяет использовать его непосредственно под стяжками и другими покрытиями, а более плотные версии и там, где возможен наезд автомобиля. Используется под стяжками, в системе теплый пол, для утепления фундаментов, трубопровоодов, погребов, крыш.
Напыляемый пенополиуретан
- Коэффициент теплопроводности = 0,02 — 0,032 Вт/(м•К).
- Плотность- 20 — 200 кг/м куб.
- Водопоглощение — самое низкое, 1,0 — 2,0% объема.
- Коэффициент паропроницаемости — 0,05 мг/(мчПа).
- Предел прочности на сжатие — 0,15 — 1,0 мПа.
- Сорбционная влажность — 0,2 — 0,5% масс.
- Горючесть — с добавками горит только при воздействии пламени, выделяет смертельно-опасные яды.
- Звукоизоляция — посредственная.
- Экологичность — под сомнением, удовлетворительная.
- Долговечность — 15 — 50 лет.
- Цена – средняя.
Долговечность зависит от изоляции от ультрафиолетовых лучей (дневного света). Качества по устойчивости к воде сходные с пенополистиролом делают схожими и область применения. Но пенополиуретан также может применяться в местах с затрудненным доступом, в закрытых пространствах, для теплоизоляции конструкций сложной формы. Материал изготавливается из составляющих в месте производства работ, отлично связывается с любыми поверхностями.
Пеностекло
- Коэффициент теплопроводности = 0,048 — 0,059 Вт/(м•К).
- Коэффициент паропроницаемости — —— мг/(мчПа).
- Плотность- 15 — 32 кг/м куб.
- Предел прочности на сжатие — 0,7 — 1,3 мПа.
- Сорбционная влажность — 0,2 — 0,5% масс.
- Горючесть — негорючий абсолютно, не выделяет токсичных газов.
- Водопоглощение — самое низкое.
- Паропропускная способность — самая низкая, 0,001 — 0,006 мг/(мчПа)
- Звукоизоляция — хорошая.
- Экологичность – удовлетворительная, хорошая.
- Долговечность – 30 лет и более.
- Цена – высокая.
Самый устойчивый к любым воздействиям и долговечный материал. Первоначально разрабатывался в военных целях и для ядерной энергетики. Может заменять любой пароизоляционный утеплитель и применяться в любых условиях.
Минеральная вата
- Коэффициент теплопроводности = 0,040 — 0,048 Вт/(м•К).
- Плотность- 50 — 300 кг/м куб.
- Сжимаемость — 20 — 50 %
- Водопоглощение — высокое, абсолютное. Для мат высокой плотности -16- 20%.
- Коэффициент паропроницаемости — 0,3-0,6 мг/(мчПа).
- Прочность на сжатие у мат высокой плотности — 0,1 мПа и более.
- Звукоизоляция — отличная.
- Экологичность — под сомнением.
- Долговечность — 15 — 30лет.
- Цена – средняя
- Воздухопроницаемость — большая при малых плотностях утеплителя (до 80 кг/м куб). Требуется защита от выноса тепла воздухом в виде мембраны.
Антипод пароизоляторов — отлично впитывает воду и пропускает пар, поэтому не допустимо применение в контакте с водой или при повышенной влажности. Основная область применения — внутреннее утепление полов на лагах выше бетонного основания. Утепление стен снаружи, по технологии «вентилируемый фасад» с обязательной полной гидроизоляцией. Утепление кровель («вентилируемая кровля») с созданием вентиляционной контробрешетки.
Стекловолокно
- Коэффициент теплопроводности = 0,04 — 0,1 Вт/(м•К).
- Плотность- 10 — 30 кг/м куб.
- Сжимаемость – до 90 %.
- Водопоглощение — высокое, абсолютное.
- Паропропускная способность — высокая.
- Звукоизоляция — отличная.
- Экологичность – не допускается применение вне герметичного объема.
- Долговечность — до 30лет.
- Воздухопроницаемость — большая
- Цена – низкая.
Чистое стекловолокно весьма сильно сжимается, поэтому его характеристики будут зависеть от способа укладки. Требуется полная гидроизоляция, а также изоляция волокна от окружающей среды, так как из него исходит вредная микропыль.
Керамзит
- Насыпная плотность — 250 — 800 кг/м куб
- Коэффициент теплопроводности = 0,07 — 0,15 Вт/(м•К).
- Предел прочности на сжатие — 1,0 — 5,5 мПа.
- Горючесть — негорючий абсолютно, не выделяет токсичных газов.
- Водопоглощение — высокое.
- Коэффициент паропроницаемости — 0,3мг/(мчПа).
- Звукоизоляция — хорошая.
- Экологичность – отличная.
- Долговечность — 30 и более.
- Цена – низкая.
Чаще применяется керамзит с плотностью 350 — 600 с коэффициентом теплопроводности 0,1-0,14. Применяется для засыпки подполья, чердачного помещения, трубопроводов в коробах и т.п. слоем 30 — 40 см и для изготовления легких теплых стяжек.
Пробка листовая
- Коэффициент теплопроводности =0,04 – 0,06 Вт/(м•К))
- Плотность- 200 кг/м куб.
- Деформационный модуль упругости 2000 – 2500 кгс/см2.
- Горючесть — горючая, не выделяет токсичных газов.
- Водопоглощение — высокое.
- Паропропускная способность – высокая.
- Звукоизоляция — хорошая.
- Экологичность – удовлетворительная.
- Долговечность — 30 и более.
- Цена – высокая.
Пробкой можно утеплить полы, или же из листовой обработанной пробки делается напольное покрытие. Материал выдерживает огромные нагрузки на сжатие без остаточной деформации. Также можно применять в любом месте внутри здания, без контакта с водой.
Целюлозная вата
- Коэффициент теплопроводности =0,035 – 0,045 Вт/(м•К).
- Сжимаемость – до 90 %.
- Горючесть — горючая, не выделяет токсичных газов, желательна обработка антипиренами.
- Водопоглощение — высокое.
- Коэффициент паропроницаемости — 0,5 мг/(мчПа).
- Звукоизоляция — хорошая.
- Экологичность – удовлетворительная.
- Цена – низкая.
Если вата изготовлена из дерева (бумаги макулатуры) без добавления каких либо связующих, то ее еще называют эко-ватой. Обычно утепляют потолочные перекрытия или подполья слоем 15 – 20 см с предварительной полной гидроизоляцией.
Соломенные тюки
- Коэффициент теплопроводности =0,05 – 0,075 Вт/(м•К).
- Плотность 100 – 150 кг/м3.
- Горючесть — горючая, не выделяет токсичных газов, желательна обработка антипиренами.
- Водопоглощение — высокое.
- Паропропускная способность – высокая.
- Звукоизоляция — хорошая.
- Экологичность – удовлетворительная.
- Цена – низкая.
Пшеница, рожь, ячмень, овес… — из всего можно изготовить отличный утеплитель. Нужна лишь обработка против разложения и антипиренами. Слой подобного утеплителя в 30 – 40 см – классическое утепление проверенное веками… оно сделает дом очень теплым. Не допускается попадание воды. Но зато возможна штукатурка.
Теплая штукатурка, теплая краска
- Коэффициент теплопроводности = 0,07 Вт/(м•К) и больше.
- Экологичность – под сомнением;
- Цена – средняя и высокая.
Самые различные составы на основе цемента или смол, с включением в них частиц теплоизоляторов, веществ отражающих ИК-излучение, или же образовывающие пористую теплоизолирующую поверхность.
Предназначены – для небольшого под-утепления самых разных поверхностей.
Накладываются тонким слоем – до 3 см даже с армированием слоя.
Нередко подобным составам приписывают «чудодейственные» качества, ввода в заблуждение потребителей.
Технические характеристики конкретных изделий могут отличаться от приведенных выше. Сведения для расчетов необходимо брать из Технических Условий производителя конкретного материала.
Характеристики материалов и утеплителей с течением времени могут меняться (обычно меняются), Чаще это происходит за счет изменения свойств самого вещества при испарении компонентов, изменении химических формул (распад веществ)…
Чтобы не допустить скорейшего изменения свойств теплоизоляторов под воздействием внешних факторов, материалы в конструкциях должны быть ограждены соответствующим образом.
Создается защита от прямого солнечного света, воздейстсвия пара и осадков, механических нагрузок, защищаются от грызуна…
Выбор утеплителя, чем утеплить дом
На современном строительном рынке присутствует не один, и даже не десять видов утеплителя, а гораздо больше.
Большинство из них имеют различное происхождение и абсолютно не похожи друг на друга. Объединяет их только низкая теплопроводность.
У материалов, достойных называться утеплителями, коэффициент теплопроводности не превышает 0,08 Вт/(м*°К). Речь идет об эффективных утеплителях. Но, кроме них, существует довольно много материалов, обладающей невысокой теплопроводностью, которые так или иначе можно задействовать при утеплении.
Выбор утеплителя зависит, прежде всего, от среды его применения. На языке профессионалов это называется «условия эксплуатации». Одним из главных критериев выбора утеплителя является водопоглощение. Влага – это первый враг теплоизоляции. Дело в том, что коэффициент теплопроводности воды намного выше, чем у любого утеплителя.
Впитываемая в утеплитель, влага снижает её свойства по удерживанию тепла в помещении.Термоизолирующим фактором в теплоизоляции является воздух, теплопроводность которого очень низкая. Практически лишен теплопередачи только абсолютный вакуум.
Однако вакуумная теплоизоляция в строительстве не применяется, во всяком случае, до сегодняшнего дня. Впрочем, некоторые производители уже пытались заработать на теме вакуума, но все эти попытки оказались не более чем спекуляцией. Речь идет о всевозможных теплоизоляционных красках, несостоятельность которых была подтверждена в лабораторных условиях.
Характеристики утеплителей
Прежде чем обращаться непосредственно к теме выбора теплоизоляции, следует разобраться в вопросе их эксплуатационных характеристик. К таковым относятся не только теплопроводность и водопоглощение. Есть еще целый ряд параметров, влияющих на выбор. Рассмотрим их по порядку.
Теплопроводность.
Данная характеристика напрямую связана с плотностью материала. Чем он плотнее, тем меньше в нём воздуха, и соответственно выше теплопроводность. Поэтому, сравнивая утеплители, обязательно учитывают их плотность.
Один и тот же утеплитель может иметь разную плотность, которая обязательно указывается в его маркировке.
Так, например, у пенополистирола плотностью 25 кг/м²; коэффициент теплопроводности составляет 0,039 Вт/м·°C, тогда как при плотности 50 кг/м³; данный коэффициент увеличивается до 0,041 Вт/м·°С. То же касается минеральной ваты, пенополиуретана, пеностекла, пенофола и прочих утеплителей.
Сравнивать разные утеплители без учета их плотности нет смысла. Чтобы корректно сравнить утеплители по параметру теплопроводности, необходимо брать материалы равной плотности.
И ещё один момент. Нельзя путать теплопроводность (Вт/м⋅К) и сопротивление теплопередаче (м²·°С/Вт). Это противоположные по смыслу понятия. Кроме того, когда говорят о сопротивлении теплопередаче, то обязательно указывают толщину материала или ограждающей конструкции, тогда как коэффициент теплопроводности подразумевает фиксированный слой метровой толщины.
Плотность
Все эффективные утеплители имеют малый вес. Один кубометр утеплителя весит 15-50 кг. Промышленность выпускает утеплители различной плотности для того чтобы предоставить строителям определенный выбор по прочностным характеристикам.
Чем плотнее утеплитель, тем он сильнее сопротивляется различным деформационным нагрузкам.
Прочность
Необходимость в прочности теплоизолятора в строительстве возникает нередко. Кроме того, что утеплитель не должен сжиматься под собственным весом, необходимо чтобы он легко справлялся и с дополнительными нагрузками. При фасадном утеплении материалы должны обладать достаточной прочностью и несущей способностью, чтобы выдержать собственный вес и вес штукатурки (при методе скрепленной изоляции). Чем плотнее утеплитель, тем он прочнее и крепче, однако вместе с этим увеличивается его теплопроводность и падает эффективность. Очевидно, что многие характеристики утеплителей тесно взаимосвязаны между собой.
Водопоглощение
Существуют утеплители с высоким и средним водопоглощением, а также маловпитывающие и совершенно не впитывающие воду материалы. Нет необходимости запоминать параметры водопоглощения того или иного утеплителя, достаточно просто знать, какой из них впитывает воду, а какой нет.
Легче всего напитываются водой волокнистые утеплители, такие как минеральная вата, эковата, войлок, шерсть и т.д. Вода вопреки законам гравитации способна подняться капиллярным способом практически на любую высоту. Например, если минеральная вата на фасаде будет иметь доступ к воде на уровне цоколя, то постепенно вымокнет весь фасад до самой крыши. Однако это не повод отказываться от минваты (подробнее об этом в отдельной главе о минеральной вате).
Наименьшим водопоглощением обладают вспененные утеплители с закрытыми ячейками в их структуре. К таким материалам, прежде всего, относится пеноплекс (экструдированный пенополистирол) и пеностекло. У названных утеплителей практически нулевое водопоглощение, благодаря чему их часто используют во влажных средах – для утепления подвалов, фундаментов и эксплуатируемых кровель. Оба утеплителя, кроме всего прочего, обладают ещё и значительной прочностью на сжатие, что делает их ещё более пригодными для утепления названных конструкций.
Обычный пенополистирол (пенопласт), особенно самые легкие его сорта, имеет определенное водопоглощение. Производители указывают о.2% по объему в течение 24 часов. Однако уже из практики известно, что обычный (неэкструдированный) пенополистирол способен напитать значительное количество влаги, которая теоретически может заполнить собой все его пустоты. Но так происходит редко, поскольку пенополистирол отдает влагу ещё легче, чем поглощает её. Благодаря этому свойству данный утеплитель считается одним из самых удобных и практичных при фасадном утеплении.
Горючесть
Класс горючести является очень важной характеристикой при выборе утеплителя. Горючие утеплители, такие как пенополистирол, разрешается использовать только при условии их отделки негорючими материалами, например, цементной штукатуркой. Для снижения горючести используются специальные добавки, направленные на самозатухание. С их помощью горючие утеплители не поддерживают самостоятельное горение.
С точки зрения пожарной безопасности менее всего подходят утеплители из натуральных волокон, такие как эковата, шерсть, джут, лен и т.
д. Для снижения их горючести не только применяют антипиреновые добавки, но и уплотняют структуру. Если волокна мощно спрессованы, то к ним уменьшается доступ кислорода и горение сменяется тлением. Это повышает шансы успешного пожаротушения.
Плохо горит натуральная пробка, к тому же её не так просто поджечь. А вот тростниковые и соломенные маты легко воспламеняются, поэтому их следует защищать негорючими материалами.
Специфика утеплителей
В предыдущей главе вкратце раскрыта суть основных характеристик утеплителей. Теперь рассмотрим, как эти характеристики влияют на выбор того или иного утеплителя.
Для фасадного утепления чаще всего применяется пенополистирол и минеральная вата. Эти утеплители имеют сопоставимые коэффициенты теплопроводности с учетом их плотности. Вата на 10-30% дороже пенополистирола и её сложнее крепить, однако она считается более экологичной и в значительной степени пожаробезопасной.
Каменная вата (разновидность минеральной ваты, производимая из базальта) выдерживает высокие температуры до 1000°С и способна защитить конструкции от внешних источников жара и пламени.
Пенополистирол дешевле, легче монтируется и терпит огрехи монтажа. Благодаря низкому водопоглощению и легкой отдаче влаги, пенополистирол остается эффективным теплоизолятором практически в любых условиях, которые могут ожидать его с внешней стороны фасада. Его главный недостаток – низкая паропроницаемость. Стало быть, пенополистиролом нет смысла утеплять деревянные дома, достоинством которых являются дышащие стены.
Больше всего споров возникает как раз между приверженцами минеральной ваты и пенополистирола, поскольку это самые экономичные и популярные утеплители. Объективно оба утеплителя хороши, но их следует применять по назначению.
При помощи минеральной ваты лучше всего утеплять по схеме вентилируемого фасада. Данная схема подразумевает крепление минераловатных плит вплотную к стене, а с внешней стороны эти плиты отделываются клинкером или панелями с вентзазором. Восходящие тепловые потоки, возникающие в вентзазоре, создают постоянную тягу и подсушивают волокнистые плиты.
Таким образом, минераловатный утеплитель остается сухим и не переувлажняется паром, просачивающимся из помещения через поры в стеновом материале.
Минеральная вата используется и при утеплении методом скрепленной теплоизоляции (мокрый метод). Однако риск накопления избытка влаги в этом случае присутствует даже при полном соблюдении технологии. Дело в том, что насколько бы проницаемой не оказалась бы штукатурка, она все равно в несколько раз хуже проводит пар, нежели минеральная вата. А это уже само по себе есть нарушение порядка расположения материалов ограждающей конструкции, при котором каждый последующий слой стены должен быть более паропроницаем, чем предыдущий. Поэтому сегодня многие специалисты сходятся во мнении, что минеральная вата не лучший выбор для легкого и тем более тяжелого мокрого метода фасадного утепления.
Суспензионный пенополистирол (обычный пенополистирол со структурой в виде шариков) оптимален при утеплении каменных и бетонных стен методом скрепленной теплоизоляции, а также в структуре слоеных стен.
При внешней защите негорючими материалами (штукатурка, кирпич) его возгорание исключено даже при продолжительном воздействии локальных источников пламени. Но в вентилируемых фасадах его применение категорически недопустимо. Даже самые самозатухающие виды пенопласта в вентилируеумых фасадах сгорают с высокой скоростью и потушить их очень проблематично. Восходящий поток в вентзазоре становится настолько мощным, что вызывает эффект автогена.
Экструзионный пенополистирол состоит из закрытых пор, внутрь которых не может попасть вода, благодаря чему его водопоглощение стремится к нулю. Этот материал дороже своего суспензионного собрата, но это вызвано не столько разницей в качестве, сколько разными технологиями производства.
Экструзионный или экструдированный полистирол.Экструзионный пенополистирол есть смысл использовать там, где утеплителю угрожает влага. Данный материал хорош при утеплении подвалов, фундаментов, инверсионных кровель.
Однако при выборе стоит принимать во внимание температурный диапазон эксплуатации пенополистиролов. Так, экструзионный пенополистирол вряд ли можно посоветовать в качестве утеплителя для бань и саун. Здесь будет более безопасна каменная вата.
Но самым лучшим утеплителем в данном случае является пеностекло. Этот материал не горит, не выделяет вредных веществ при любых температурах и совершенно не боится влаги.
Пеностекло.Не менее хорош пробковый агломерат, но проигрывает пеностеклу по жаростойкости.
Пробковый агломерат.Натуральные утеплители. Для застройщиков, ставящих приоритетом использование натуральных материалов, важна экологическая безопасность утеплителя. Они выбирают материалы, произведенные из натурального сырья.
На постсоветском пространстве натуральные утеплители используют редко. Во-первых, они, как правило, дороже; во-вторых, наши люди считают, что нет особой разницы чем утеплять, поскольку теплоизоляция находится снаружи здания, а не внутри.
Тем не менее, есть узкая категория застройщиков, которые выбирают именно натуральный утеплитель, поскольку занимаются строительством экологического жилья.
Натуральными утеплителями имеет смысл утеплять дома из натуральных материалов, прежде всего из дерева. Существуют отдельные технологии, в которых натуральный утеплитель является основным слоем ограждающих конструкций. Например, эковата, получаемая из экологически чистого бумажного вторсырья.
Эковата.Её напыляют в мокром виде машинным способом, как штукатурку. После высыхания она превращается в непрерывную теплоизолирующую оболочку. Эковату применяют при строительстве каркасных домов, заполняя ею пространство между обшивками.
Одним из самых экологичных утеплителей является натуральная пробка.
Натуральная пробка.Материал этот сам по себе уникальный. Пробка – это кора пробкового дуба, произрастающего на португальских и испанских побережьях средиземноморья и Атлантики. В пробке содержатся бактерицидные вещества, противодействующие её биоразложению.
Она гипоаллергенна, не имеет запаха, не выделяет никаких вредных веществ даже при нагревании. Кроме того, пробка плохо горит и склонна к самозатуханию. Вместе с тем по теплопроводности она сопоставима с минеральной ватой, поэтому считается очень эффективным натуральным утеплителем.
Цельная натуральная пробка – материал недешевый. Однако для утепления используют пробковые агломераты (техническая пробка). Агломерат представляет собой спрессованную пробковую крошку, которая является отходом производства декоративных пробковых отделок. Агломераты состоят на 100% из пробки. Крошка связывается собственными клейкими веществами, выделяющимися из неё при нагревании.
Пробковые агломераты могут различаться по цвету от темно-коричневого до почти черного. Чем темнее агломерат, тем сильнее он нагревался в процессе производства. Но цвет агломерата по большому счету на эксплуатационные характеристики материала не влияет. Значение имеет только плотность. Чем она ниже, тем ниже теплопроводность агломерата.
Практически все натуральные утеплители хорошо проводят сквозь себя пар. Данное свойство важно, если ставится цель сохранения высокой паропроницаемости ограждающих конструкций.
Минеральная вата является условно натуральной, поскольку производится на основе песка или базальта (стеклянная и каменная вата соответственно). Однако в ней присутствуют химические добавки, антигигроскопичные, противопожарные, разрыхляющие и т.д. Эти добавки не позволяют отнести минвату к разряду полностью натуральных утеплителей.
Выбор утеплителя при строительстве дома
Выше было уже много сказано о сфере применения существующих утеплителей. Но во избежание ошибочных трактовок в этой главе будут предложены готовые решения. В то же время, благодаря предыдущим информационным блокам, логика этих решений будет понятна.
Каменные и бетонные стены можно утеплить тремя способами: слоеная стена, «мокрый метод» (скрепленная теплоизоляция) и вентилируемый фасад. Рассмотрим каждый из них в отдельности.
Слоеные стены – это внешние ограждающие конструкции, в толще которых расположен слой утеплителя. Они бывают двухслойными и трехслойными. Двухслойная стена состоит из несущего слоя и утеплителя с фасадной отделкой. Стены, утепленные мокрым методом тоже относятся к двухслойным. Трехслойные стены состоят из несущего слоя, утеплителя и фасадного слоя.
Трёхслойная стена.Утеплителем в таких конструкциях служат вспененные материалы, обладающие низким водопоглощением. Применение в трехслойных стенах минеральной ваты считается ошибкой. Вата, зажатая между двух слоев кладки без вентзазора, станет увлажняться, утрачивая свои теплоизолирующие свойства.
Мокрый метод подразумевает крепление утеплителя с внешней стороны стены с последующим тонкослойным оштукатуриванием. Этот метод применяется как при новом строительстве, так и при термомодернизации старых домов.
Утепление по технологии «мокрый фасад».В данном случае применяют и пенополистирол, и минеральную вату.
Однако авторитетные специалисты считают, что применение волокнистых утеплителей, в частности минваты, в данном случае имеет ряд недостатков. Дело в том, что оштукатуренная минвата с трудом избавляется от пара, деффундирующего изнури помещений. В строительной практике регистрировались случаи, критического намокания ваты под штукатуркой.
Более подробно об этой технологии утепления можно узнать в отдельной статье: способы утепления фасада.
Вентилируеумый фасад. В данном случае на стену накладывается слой из плит минеральной (каменной) ваты, а фасадная отделка в виде клинкерной кладки или панелей возводится с вентиляционным зазором шириной 3-4 см.
Монтаж утеплителя по технологии «вентилируемый фасад».Данная схема позволяет минеральной вате свободно избавляться от лишней влаги. Вспененные утеплители в вентилируемых фасадах не применяются. Во-первых, в этом нет никакого практического смысла, поскольку пенные утеплители сами по себе являются паробарьерами. Во-вторых, синтетические пены в структурах с вентиляционным зазором легко воспламеняются и сгорают за считанные секунды.
Подробнее о технологиях такого способа утепления можно узнать в отдельной статье: правильное утепление методом «вентилируемый фасад».
Термомодернизация
Если нужно утеплить уже существующий дом, то выбор утеплителя зависит, прежде всего, от способа утепления. Каменные и бетонные стены целесообразнее утеплять методом скрепленной теплоизоляции (мокрый метод) с использованием пенополистирола. При желании получить более изысканную отделку, например, клинкер или фасадные панели, рекомендуется сооружать вентилируемый фасад (утеплитель – вентиляционный зазор – фасадный слой). В вентфасадах используется только минеральная вата.
Теплые штукатурки
В отдельных случаях привести сопротивление теплопередаче стены к нормативным показателям можно при помощи нанесения слоя теплой штукатурки. Данный класс материалов использует в качестве наполнителя гранулы с низкой теплопроводностью. Чаще всего это перлит, вермикулит или пенополистирольные шарики.
Тёплая штукатурка.Большинство теплых штукатурок являются паропроницаемыми и обладают достаточно низкой теплопроводностью.
Однако для получения выраженного эффекта утепления необходимо наносить их толстым слоем. Теплые штукатурки чаще всего используют в качестве дополнительного утепления стен из ячеистых бетонов, а также при термомодернизации.
Ключевые физические свойства изоляционных материалов
Все, от промышленных печей до смартфонов, нуждается в защите для обеспечения безопасности людей. Однако работа с непредсказуемыми элементами и опасными материалами создает опасную среду, в которой люди могут серьезно пострадать. Вот где на помощь приходит изоляция. Вот основные физические свойства изоляционных материалов.
Изоляционные свойства
Первое, что вам нужно понять о свойствах изоляторов, это то, как именно они изолируют. Нужна ли вам защита от тепла или электричества, вы должны знать способность материала предотвращать поток этих элементов.
Теплопроводность
Теплопроводность, как следует из названия, измеряет, насколько хорошо предмет пропускает через себя тепло.
Когда два объекта соприкасаются, тепло передается между ними, даже если это номинальное количество. Вспомните случай, когда вы прикоснулись к кубику льда. Первое, что вы почувствовали, был обжигающий холод льда на вашей коже — лед передал вам свою низкую температуру при контакте. Тем не менее, если вы продолжите держать лед, тепло вашего тела передастся ему и расплавит кубик в воду.
Теплопроводность работает одинаково во всех сценариях — тепло передается между твердыми, жидкими и газообразными объектами, находящимися в контакте. Разница только в том, насколько быстро. Некоторые теплоизоляторы обладают относительно высокой теплопроводностью и не могут долго удерживать тепло. Другие физические свойства изоляционных материалов могут позволить им долгое время сопротивляться теплопередаче, удерживая тепло в нужной области.
Температурные пределы
По определению, теплоизолятор должен взаимодействовать с высокими температурами. Тем не менее, у каждого предмета есть температура плавления, хотя она может быть невероятно высокой.
При оценке свойств изоляторов необходимо учитывать пределы рабочей температуры материала. Если пенопласт продолжает плавиться при вашей текущей рабочей температуре, возможно, пришло время для более качественных изделий, которые могут удовлетворить ваши производственные потребности.
Электропроводность
Изоляция применяется не только для управления теплом; электричество тоже должно оставаться на своем месте. Электропроводность описывает способность электричества проходить через объект. Высокая электропроводность означает, что объект позволяет электричеству проходить через него. Такие предметы, как медные провода и сверхпроводники, должны пропускать электричество.
Однако электрическая проводимость электроизоляционных материалов должна быть достаточно низкой. Эти изоляторы должны удерживать электрический ток в установленных границах; в противном случае свободное электричество могло бы течь свободно. Электрическая изоляция снижает вероятность поражения электрическим током и электрических пожаров, повышая безопасность всех людей и машин, находящихся поблизости.
Диэлектрическая прочность
Электрическая изоляция может выдерживать сильные токи протекающего электричества. Однако у изоляторов есть точка пробоя, когда их электроны изгибаются по воле тока и становятся проводящими. Диэлектрическая прочность изолятора описывает это явление и то, какое напряжение может выдержать материал.
Диэлектрическая прочность имеет решающее значение для измерения для каждого материала, поскольку она напрямую влияет на область применения. Если вам нужен изолятор, выдерживающий десять киловольт на миллиметр, вы не можете использовать материал, который станет проводящим при восьми. Таким образом, диэлектрическая прочность — отличный способ сравнить материалы и найти то, что подходит для вашего промышленного использования.
Структурные особенности
Хотя каждый изолятор связан с тем, от чего он изолирует, существуют и другие свойства, определяющие его пригодность для использования. Эти дополнительные структурные особенности имеют решающее значение для оценки перед внедрением материала.
Плотность
Плотность материала определяет скорость движения электричества или тепла через него. Представьте себе источник тепла, пытающийся согреть вашу руку на другой стороне листа бумаги. Тепло будет проходить через этот тонкий объект с низкой плотностью довольно быстро, и вы почти сразу почувствуете тепло. Но замените бумагу куском полированного бетона высокой плотности, и вам понадобится некоторое время, чтобы что-то почувствовать. Это связано с тем, что количество вещества на единицу объема в предмете является определяющим фактором скорости диффузии.
Огнестойкость
В ситуациях, связанных с теплом или электричеством, пожар может начаться в любой момент. Молекулы, которые нагреваются, нуждаются только в малейшем толчке, чтобы создать полноценное пламя. Огнестойкость является важным показателем для инженеров. Класс огнестойкости материала определяет область применения.
Воспламеняемость материала является серьезной проблемой для безопасности рабочих на промышленном объекте.
Поэтому одним из наиболее важных свойств изоляторов является огнестойкость, так как это помогает защитить вашу рабочую силу. Материалы с низкой температурой размягчения могут либо расплавиться, либо загореться при воздействии чрезвычайно высоких температур. Если легковоспламеняющийся материал изолирует от сильного тепла, это может привести к пожару, угрожающему жизни местного персонала.
Паропроницаемость
Во многих тепловых процессах участвует вода. По крайней мере, испарение воды в сырье. Когда твердые предметы нагреваются, любые внутренние газы и жидкости также нагреваются. Нередко водяной пар поднимается из сырья во время обработки продукта. Для того чтобы учесть это, утеплители должны обладать определенной паропроницаемостью.
Теплоизолятор по-прежнему будет удерживать тепло в своих пределах, но пары, циркулирующие внутри, — это совсем другое дело. Если свойства изоляторов включают материал с высокой паропроницаемостью, он позволит любой захваченной воде через его поры выйти во внутреннюю камеру.
Это идеально подходит для процессов, требующих полностью сухого конечного продукта. Непроницаемый изолятор ничего не пропускает — тепло или жидкость. Инженеры должны учитывать это явление во время работы, чтобы избежать нежелательного накопления воды.
Тепловое расширение
Предположим, вы устанавливаете теплоизоляционный лист в ограниченном пространстве для сохранения тепла в закрытом помещении. Хотя вам понадобится плотно закрытая область, которая удерживает тепло, вам также нужно место для предметов, которые расширяются при нагревании. Важно отметить, что тепловое сопротивление теплоизолятора будет влиять на то, насколько на самом деле нагревается материал, влияя на величину его расширения.
Но при определенных условиях изолятор, который слишком сильно расширяется в присутствии тепла, может поставить под угрозу систему или устройство. Статистика теплового расширения жизненно важна для успешного внедрения нового изоляционного материала.
Помните об основных физических свойствах изоляционных материалов, когда будете искать следующее решение для своих нужд обработки и производства.
Если у вас есть какие-либо вопросы об изоляционных материалах, свяжитесь с нашей командой в Red Seal Electric Company сегодня.
Пленка выдерживает чрезмерное растяжение без разрыва. При нагрузке во время намотки Formvar имеет тенденцию к растрескиванию при контакте с растворителями, такими как толуол, нафта, ксилол и т. д. Поэтому перед нанесением лака его следует подвергать предварительному отжигу. Формвар может быть удален механическим или химическим путем при терминальной подготовке
Связующее покрытие может быть эпоксидным, полиэфирным или полиамидным. Имейте в виду в целях проектирования, что добавление связующего покрытия добавляет один общий уровень сборки к размеру провода 9.0081
Поскольку значения текучести термопласта равны или превышают 280°C, изоляция показала отличные перспективы в применениях для трансферного формования.
Доступны размеры 14–30 AWG.