Современные теплоизоляционные материалы в строительстве: Обзор современных теплоизоляционных материалов в строительстве

Лучшие теплоизоляционные материалы в современном строительстве

Чтобы защитить жилье от теплопотерь и повышенной влажности, его покрывают различными типами утеплителей. Выбрать лучший из них очень сложно, ведь у каждого изделия собственные уникальные свойства и область применения. Теплоизоляционные материалы, которые применяются в современном строительстве, с одной стороны экологичны, с другой – удобны в монтаже. Изучив основные виды утеплителей, можно выбрать лучший теплоизоляционный материал, отвечающий именно вашим потребностям.

Основные виды утеплителей

Современные теплоизоляционные материалы для применения в строительстве и ремонте делятся на множество разновидностей: промышленные и бытовые, природные и искусственные, гибкие и жесткие теплоизоляционные материалы и т.д.

К примеру, по форме современная теплоизоляция разделяется на такие образцы, как:

• рулоны;
• листовой;
• единичный;
• сыпучий.

По структуре отличают следующие типы термоизоляции со своей уникальной особенностью:

• волокнистые;
• ячеистые;
• зернистые.

По виду сырья выделяют такие изделия различного класса качества:

1. Органические, природные или натуральные утеплители — это пробковая кора, целлюлозная вата, пенополистирол, древесное волокно, пенопласт, бумажные гранулы, торф. Эти виды строительных теплоизоляционных материалов применяются исключительно внутри помещения, чтобы минимизировать высокую влажность. Однако природные строительные термоизоляторы не огнеупорны.
2. Неорганические теплоизоляционные материалы — горные породы, стекловолокно, пеностекло, минераловатные утеплители, вспененный каучук, ячеистые бетоны, каменная вата, базальтовое волокно. Хороший изолятор тепла из данной категории отличается высокой степенью паропроницаемости и огнестойкости. Особенно эффективно утепление изделием с гидрофобизирующими добавками.
3. Смешанные — перлит, асбест, вермикулит и другие утеплители из вспененных горных пород. Отличаются наилучшим качеством и, разумеется, повышенной стоимостью. Это самые дорогие марки лучших теплоизоляционных материалов. Поэтому таким утеплителем покрывают помещения намного реже, чем более экономными материалами.

Если нужно сделать термическую изоляцию трубопровода в стене, то для этого применяются  специальные «рукава» повышенной плотности.

Определение лучшего изделия зависит не только от цены. Их выбирают по качественным характеристикам, эргономичным свойствам и экологичности.

10 лучших теплоизоляционных материалов

Рассмотрим основные свойства лучших изоляторов тепла, которые применяются в современном строительстве и ремонте:

1. Минеральная вата. Под этим названием понимают все гибкие волокнистые теплоизоляционные материалы, которые изготавливают из минерального сырья. Минераловатные утеплители относят к высокопористым материалам, благодаря чему прекрасно справляются со своими функциями, поэтому и являются очень популярными.

Кроме того, у минеральной ваты много других достоинств:

• доступная цена, благодаря простоте производства и низкой стоимости сырья;
• легкость и удобство монтажа;
• высокая степень огнеустойчивости;
• хорошо пропускает воздух;
• не пропускает воду и влагу;
• морозостойкость;
• шумоизоляция;
• долгий срок службы.

К минусам этого изделия можно отнести необходимость монтажа гидроизоляционной пленки при установке, а также небольшой запас прочности.

2. Стекловата и базальтовые плиты. Как и обычное стекло, это изделие делают из кварцевого песка, извести и соды. Стекловату производят и как гибкие рулонные теплоизоляционные материалы, так и в виде цилиндра или плиты. Положительные свойства такие же, как и у минеральной ваты, но шумопроводность и запас прочности намного больше, а вот термоустойчивость ниже.

Базальтовая плита – это подвид стекловаты, который обладает такими положительными качествами, как:

• устойчивость к деформирующим воздействиям;
• долговечность;
• высокая степень прочности;
• низкие показатели поглощения влаги;
• устойчивость к воздействию высоких температур.

Применяются базальтовые плиты, как правило, снаружи для защиты фасадов, фундамента, кровли.

3. Пеностекло. Данный утеплитель делают посредством газификации стеклянного порошка при большой температуре. В результате получается материал с пористостью до 95 %.

Главные достоинства пеностекла:

• водо- и морозостойкость;
• простота обработки при монтаже;
• высокая прочность;
• огнеупорность;
• долгий срок службы;
• биологическая устойчивость;
• химическая нейтральность.

Разумеется, имеются и недостатки – высокая цена и воздухонепроницаемость, поэтому данный материал используют, в основном, для теплоизоляции промышленных зданий.

4. Целлюлозная вата имеет мелкозернистую структуру и состоит из нескольких компонентов: древесное волокно — 80 %, антипирен— 12 %, тетраборат натрия — 7 %. Данное изделие можно укладывать сухим и мокрым методом. В первом случае целлюлозную вату просто засыпаю и утрамбовывают, а вот втором — ее выдувают из специального пистолета.

Эковата облает такими преимуществами:

• невысокая цена;
• высокая степень теплоизоляции;
• безопасность производства;
• влагообмен без потери теплоизолирующих свойств.

Однако такой материал хорошо горит, легко повреждается при сжатии, а укладывать его очень непросто.

5. Пенопласт и пенополистирол. К данным материалам относятся два вида изделий – термопластичные и термонепластичные утеплители. Первые при повторном нагревании размягчаются (пенополистирол, пенополивинилхлорид), а вторые – отвердевают изначально и не размягчаются при повторном нагреве (пенополиуретан, кремниевые, эпоксидные, органические, фенолформальдегидны смолы).

Экструдированный полистирол – самый популярный из пенопластов, так как обладает массой достоинств:

• низкая степень влагопоглощения;
• высокая степень теплоизоляции;
• морозоустойчивость;
• большой запас прочности;
• простота укладки;
• низкая стоимость.

К минусам можно отнести горючесть, не пропускание воздуха и хрупкость при замерзании (если мороз ударил по мокрому пенопласту).

6. Пенополиуретан. Это изделие состоит из микрокапсул, заполненных воздухом, которые образуются в результате взаимодействия полиола и изоционата.

Среди преимуществ пенополиуретана можно выделить:

• идеально подходит для теплоизоляции неровных поверхностей;
• быстрота укладки;
• эластичность и гибкость;
• отсутствие стыков и швов;
• защищает от температур в диапазоне от -250 °С до +180 °С;
• устойчивость к биологическому воздействию.

Недостатками можно назвать выделение вредных веществ в случае горения, не пропускание воздушных потоков и необходимость использование специального оборудования для задувки при монтаже.

7. Пробка. Этот материал относят к экологически чистому изделию, поэтому она очень популярна на Западе и в европейских странах, как для утепления, так и для отделки поверхностей. Для утепления применяются пробковые плиты с толщиной до 5 см.

Пробка обладает такими положительными качествами, как:

• не усаживается с течением времени;
• не поддается гниению;
• легкая по весу;
• быстро и просто резать при укладке;
• высокая прочность;
• экологичность;
• долговечность;
• не вступает в реакцию с химическими веществами;
• не горит даже при воздействии прямого огня;
• не выделяет вредных веществ при воздействии высоких температур.

Однако максимальная температура использования – всего 120 °С.

8. Жидкая изоляция ТСМ Керамик. Этот утеплитель является одним из самых современных теплосберегающих материалов. В составе данного раствора – особые примеси с пустотелыми керамическими шариками, которые сцепляются друг с другом при помощи специальных веществ.

ТСМ Керамик обладает такими уникальными свойствами, как:

• высокая степень растяжимости;
• толщина изолятора всего 2-3 мм;
• легко наносится на любую поверхность;
• низкая теплопроводность;
• устойчивость к низким и высоким температурам, в том числе к открытому пламени;
• экономное применение – 1 литра ТСМ Керамик хватает для утепления двух квадратных метров поверхности.

При этом на напыление необходимо специальное оборудование, типа распылителя для краски или лоток и валик.

9. Рефлекторные теплоизоляционные материалы. Особая группа теплоизоляционных материалов, которая действует по принципу отражателей: рефлекторы сначала поглощают тепло, а потом возвращают его обратно в пространство. Внешняя поверхность из полированного алюминия, которая наносится на вспененный полиэтилен, отражает до 97% тепла.

Такие утеплители, очень тонкие на вид, поражают своими свойствами:

• 2 см рефлекторного материала выполняет функцию волокнистого изолятора тепла толщиной 15-20 см;
• высокая звуко- и пароизоляционная защита.

Самые популярные марки в данной категории – Пориплекс,  Экофол, Армофол и Пенофол.

10. Шлаковата. Стекловидный теплосберегатель из доменного шлака, который остается после выплавки чугуна. Поскольку шлак – отходы производства, то себестоимость материала очень низкая. Шлаковата прекрасно удерживает тепло в здании, но у этого утеплителя также есть и недостатки.

Прежде всего, это боязнь воды и влаги, вступает в реакцию с металлическими вставками внутри стен или пола. Кроме того, шлаковата ужасно колется при укладке, поэтому при проведении работ по монтажу нужна обязательная защита.

Однако, несмотря на множество недостатков, низкая цена этого утеплителя делает его одним из самых популярных современных материалов для теплоизоляции.

На какие параметры обращать внимание при выборе?

Выбор качественной теплоизоляции зависит от множества параметров. Берутся во внимание и способы монтажа, и стоимость, и другие важные характеристики, на которых стоит остановиться подробнее.

Выбирая самый лучший теплосберегающий материал, необходимо тщательно изучить его основные характеристики:

1. Теплопроводность. Данный коэффициент равен количеству теплоты, которое за 1 ч пройдет сквозь 1 м изолятора площадью 1 м2, измеряется Вт. Показатель теплопроводности напрямую зависит от степени влажности поверхности, поскольку вода пропускает тепло лучше воздуха, то есть сырой материал со своими задачами не справится.
2. Пористость. Это доля пор во всеобщем объеме теплоизолятора. Поры могут быть открытыми и закрытыми, крупными и мелкими. При выборе важна равномерность их распределения и вид.
3. Водопоглощение. Этот параметр показывает количество воды, которое может впитать и удержать в порах теплоизолятор при прямом контакте с влажной средой. Для улучшения этой характеристики материал подвергают гидрофобизации.
4. Плотность теплоизоляционных материалов. Данный показатель измеряется в кг/м3. Плотность показывает соотношение массы и объема изделия.
5. Влажность. Показывает объем влаги в утеплителе. Сорбционная влажность указывает на равновесие гигроскопической влажности в условиях разных температурных показателей и относительной влажности воздуха.
6. Паропроницаемость. Это свойство показывает количество водяного пара, проходящее за один час через 1 м2 утеплителя. Единица измерения пара – мг, а температура воздуха внутри и снаружи принимается за одинаковую.
7. Устойчивость к био разложению. Теплоизолятор с высокой степенью биостойкости может противостоять воздействию насекомых, микроорганизмов, грибков и в условиях повышенной влажности.
8. Прочность. Данный параметр свидетельствует о том, какое влияние на изделие окажет транспортировка, хранение, укладка и эксплуатация. Хороший показатель находится в пределах от 0,2 до 2,5 МПа.
9. Огнеустойчивость. Здесь учитываются все параметры пожарной безопасности: воспламеняемость материала, его горючесть, дымообразующая способность, а также степень токсичности продуктов горения. Так, чем дольше утеплитель противостоит пламени, тем выше его параметр огнестойкости.
10. Термоустойчивость. Способность материала сопротивляться воздействию температур. Показатель демонстрирует уровень температуры, после достижения которой у материала изменятся характеристики, структура, а также уменьшится его прочность.
11. Удельная теплоемкость. Измеряется в кДж/(кг х °С) и тем самым демонстрирует количество теплоты, которое аккумулируется слоем теплоизоляции.
12. Морозоустойчивость. Данный параметр показывает возможность материала переносить изменения температуры, замерзать и оттаивать без потери основных характеристик.

Во время выбора теплоизоляции нужно помнить о целом спектре факторов. Надо учитывать основные параметры утепляемого объекта, условия использования и так далее. Универсальных материалов не существует, так как среди представляемых рынком панелей, сыпучих смесей и жидкостей нужно выбрать наиболее подходящий для конкретного случая тип теплоизоляции.

Современные теплоизоляционные материалы

Теплоизоляция — своеобразный барьер, не дающий тепловой энергии перетекать из одного объема в другой. Вопросы теплоизоляции домов сегодня особенно актуальны. Затраты на утепление окупаются за 3-4 сезона и далее «работают в плюс». Главный враг теплосбережения — сквозняки, потоки воздуха, выносящие тепло. Теплоизоляционные свойства утеплителей основаны на сложной структуре волокна, максимально затрудняющей свободное перемещение воздуха внутри материала. Утепляя дом, в первую очередь стоит уплотнить оконные и дверные створы, теплоизолировать перекрытия. Затем переходить к теплоизоляции наружных стен.

Рассмотрим основные характеристики теплоизоляционных материалов.

Коэффициент теплопроводности. Зависит от влажности материала (вода проводит тепло лучше, чем воздух, и материал не будет выполнять теплоизолирующую функцию, если он мокрый), температуры, химического состава утеплителя, структуры, пористости.

Пористость — доля объема пор в общем объеме материала. Определяет такие свойства, как плотность, прочность, газопроницаемость, теплопроводность.

Плотность материала — отношение его массы к занимаемому объему.

Паропроницаемость.

Влажность — содержание влаги в материале.

Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать влагу в порах при прямом контакте с водой.

Био- и огнестойкость. Показатели пожарной безопасности: Г (горючесть), В (воспламеняемость), РП (распространение пламени по поверхности), Д (дымообразующая способность), Т (токсичность продуктов горения).

Прочность. Предел прочности при сжатии — 0.2-2.5 МПа. Материалы с показателем выше 2.5 МПа относят к категории теплоизоляционных-конструктивных и используют для несущих ограждающих конструкций.

Предел прочности при изгибе (показатель для плит, сегментов, скорлуп) и предел прочности при растяжении (для матов) нужны, чтобы определить, достаточна ли прочность материала при транспортировке, складировании, монтаже.

Температуростойкость — температура, выше которой материал изменяет свою структуру, теряет механическую прочность и разрушается, а органические материалы могут загореться.

Морозостойкость — способность многократно выдерживать изменения температур от стадии замораживания до стадии оттаивания, без видимых признаков нарушения структуры.

Спектр представленных на рынке теплоизоляционных материалов включает минеральную вату, пеностекло, пенопласт, пенополиуретан и экструдированный пенополистирол.

Минеральная вата. Благодаря высокой пористости (до 95% объема занимают воздушные пустоты) имеет хорошие тепло- и звукоизоляционные свойства. Относится к негорючим строительным материалам, эффективно препятствует распространению пламени, морозостойка, имеет стабильные физические и химические характеристики. При монтаже необходима паро- и гидроизоляционная пленка.

Минераловатные утеплители выпускают в виде прошивных матов и плит. Маты представляют собой полотна минеральной ваты, прошитые специальными огнеупорными нитями на основу или без нее. Минераловатные маты выдерживают температуры до 700 град. С, не горят, не выделяют вредных веществ. Они принимают форму основания, плотно прилегают к поверхности, сокращая утечку тепла. Используются для теплоизоляции трубопроводов, технологического оборудования, горизонтальных ненагруженных строительных конструкций.

Для теплоизоляции вертикальных и горизонтальных нагруженных строительных конструкций используют минераловатные плиты. Их изготавливают из минераловатного полотна, пропитанного для прочности синтетическим связующими, с гидрофобизирующими добавками или без них.

Минераловатные плиты, как и маты, устойчивы к действию высоких температур и большинству химических агрессивных веществ. В зависимости от плотности, их разделяют на мягкие, полужесткие, жесткие и плиты повышенной жесткости.

Пеностекло получается в результате спекания стеклянного порошка с газообразователями. Пористость материала — 80-95% дает хорошие показатели теплоизоляции. Пеностекло прочное, водостойкое, не горит, не боится перепадов температур.

Пенопласт представляет целое семейство утеплителей: пенополистиролы, ПВХ, пенополиуретаны и др. Наиболее распространены полистирольные пенопласты. Структура материала представляет маленькие скрепленные между собой шарики. Пенопласты — прочные, недорогие утеплители. Удобны в работе, имеют высокие теплоизолирующие свойства, практически не имеют нижней границы применения. Нуждаются в защите от влаги, которая при замораживании разрушает структуру утеплителя.

Пенополиуретан экономит время монтажа, образует сплошной изоляционный слой без стыков и позволяет утеплять неровные поверхности. Может применяться при температуре от -250 град.С до +180 град.С.

Экструдированный пенополистирол. Микроструктура материала представляет собой закрытые ячейки, наполненные газом. Материал более прочный, чем пенопласт, имеет более низкое водопоглощение, не разрушается под действием солнца и атмосферных осадков, не вступает в реакцию с большинством веществ.

Аналогом пенополиуретана является пенополиизоцианурат (PIR). При сохранении всех положительных качеств полиуретана (низкая теплопроводность, малая плотность, хороший предел прочности при сжатии, паро- и влагонепроницаемость), PIR обладает и повышенной огнестойкостью, не поддерживает горение и затухает без источников огня. Материал применяется в качестве наполнителя сэндвич-панелей. Вес таких панелей ниже, чем у аналогов с минераловатным сердечником. Это снижает нагрузку на несущие конструкции, что важно при строительстве на вечной мерзлоте. PIR экологически безопасен и может использоваться на объектах с повышенными санитарными требованиями. Обладает высокой стойкостью к агрессивным природным и техногенным факторам.

Современные теплоизоляционные материалы в строительстве

Современные теплоизоляционные материалы

Содержание статьи

Сегодня существуют различные современные теплоизоляционные материалы которые позволяют быстро, надёжно и качественно утеплить абсолютно любую поверхность в доме. И если ранее для этих целей преимущественно использовалось натуральное сырьё в виде льна и различных отходов деревообработки, то на сегодняшний день ситуация сильно изменилась.

Новейшие разработки и современные строительные материалы, позволили получить качественные утеплители, использование которых в разы эффективнее. О том, какие существуют новые виды теплоизоляционных материалов, об их применении в строительстве и будет рассказано в этой статье.

Задувная вата — утеплитель нового поколения

На сегодняшнее время всё большую популярность набирают различные задувные теплоизоляционные материалы, позволяющие достаточно быстро и безопасно утеплить абсолютно любую конструкцию. Так, например, широкое применение сегодня получила задувная вата, представляющая собой минеральный утеплитель, основным сырьём для изготовления которого выступает базальт и стекло.

Помимо весьма долгого срока эксплуатации (более 150 лет) задувная вата абсолютно экологически чистый и безвредный теплоизоляционный материал, который можно использовать, как для утепления чердаков, так и полов, стен, а также потолков в доме.

Этот современный теплоизоляционный материал обладает следующими преимуществами:

1. Долговечностью;
2. Достойными теплоизоляционными показателями;
3. Негорючестью;
4. Лёгкостью в использовании;
5. Абсолютной безвредностью.

Последние годы показали, что задувная вата завоёвывает всё большую популярность. Данный утеплительный материал позволяет существенно снизить теплопотери и обеспечить качественное утепление дома на долгий срок.

Современные теплоизоляционные материалы

К современным теплоизоляционным материалам следует отнести также и пенополиуретан, который имеет некую схожесть с задувной ватой. Пенополиуретан — это неплавкая термоактивная пластмасса с ячеистой структурой. Благодаря большому количеству пор внутри пенополиуретана заполненных фторхлорметаном, материал обладает очень малой теплопроводностью.

Срок службы пенополиуретана несколько меньше чем у задувной ваты, тем не менее,

утепление стен пенополиуретаном позволяет снизить теплопотери дома почти в несколько раз. Сам материал имеет достаточно малое количество недостатков, основным из которых, является высокая подверженность ультрафиолетовому воздействию, от которого разрушается структура пенополиуретана.

Все современные теплоизоляционные материалы, имеют следующие свойства:

1. Низкую степень теплопроводности;
2. Малую горючесть или вовсе неподверженность горению;
3. Низкое водопоглощение;
4. Экологическую безвредность;
5. Достаточную прочность.

Среди всех существующих утеплителей на сегодняшнее время, в особенности следует отметить — базальтовую вату, пеностекло, пенопласт и пенополистирол, а также различные виды керамических утеплителей.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Современные теплоизоляционные материалы

 

Любой утеплитель должен обладать следующими свойствами:

 

 

• долговечностью;
• негорючестью;
• устойчивостью к старению;
• биологической стойкостью;
• стабильной формой;
• возможностью монтироваться сплошным слоем, исключая возникновение «мостиков холода»;
• высокими теплоизолирующими характеристиками;

• позволять водяным парам и влаге беспрепятственно попадать в воздушную прослойку, предотвращая образование и скопление конденсата на конструкциях;
• устойчивостью к ветровому потоку;
• неагрессивностью к металлам.

 

Все существующие утеплители можно отнести к одному из трех видов.
1. Органические утеплители. Для их производства используют отходы древесины, торф, камыш, соломит и пр. Они отличаются низкой влагостойкостью и подвержены различным грибковым воздействиям, а потому предназначены только для теплоизоляции внутри помещения.
К органическим утеплителям относятся пенопласт, пенополиэтилен, сотопласт, поро-пласт, пеноплекс, пеноглас. Кроме того, у этих материалов низкая огнестойкость;

2. Неорганические утеплители. Сюда относят минераловатные утеплители, пеностекло, стеклянное волокно, ячеистые бетоны и т. п.
Отличительная особенность этих утеплителей — хорошая паропропускная способность и устойчивость к высоким температурам;
3. Утеплители смешанного типа. Такие утеплители используют гораздо реже, так как они имеют существенный удельный вес и высокую стоимость. Сюда относятся изделия на основе асбеста (войлок, асбестовый картон), а также перлит и вермикулит. В их основу входят вспученные горные породы.

 

Базальтовая теплоизоляция

 

Базальтовая теплоизоляция представляет собой тонкие и гибкие волокна, полученные путем охлаждения предварительно раздробленного в капли и вытянутого в нити минерального расплава на основе горных базальтовых пород. Из базальтовых волокон изготавливают плиты, которые применяют для теплоизоляции строительных сооружений. Достоинством этого материала является высокая огнестойкость в совокупности с механической плотностью и высокой биологической устойчивостью.
Выпускают различные марки теплоизоляции, которые позволяют решить любые задачи как по тепло-, так и по звукоизоляции в квартире. Так, например, легкие сорта служат для тепло- и звукоизоляции стен и перегородок. Срок службы таких теплоизоляционных плит около 25 лет.

Изучаем современные теплоизоляционные материалы — полезные статьи о строительстве на TvoiProrab.ru

В этой статье поговорим на такую тему, как современные теплоизоляционные материалы, изучив сразу три наиболее интересные, инновационные и перспективные новинки рынка строительных материалов.

Современные технологии все чаще используют композитные материалы, которые позволяют удачно соединять достоинства различных компонентов, входящих в их состав. Это относится и к производству теплоизоляционных материалов. Некоторые из них появились совсем недавно, а некоторые еще проходят стадию доработок и усовершенствований. Но они уже успели зарекомендовать себя и найти свою нишу на рынке. Речь идет о пластмигране, пеностекле и жидкой керамике.

Пластмигран

Новейшая разработка в этой области. Соединение полистирола и минеральной ваты. Полистирольная пыль смешивается с мелкими фракциями минеральной ваты до получения однородной массы. Затем смесь помещают в перфорированную металлическую форму и обрабатывают паром под высоким давлением.

В результате получают экологически чистый продукт, который соединяет устойчивость к огню минеральной ваты и влагостойкость полимера.

Единственное ограничение — малые объемы производства, следовательно, высокая цена.

Необходимость инвестирования значительных средств тормозит процесс расширения производства.

Пеностекло

Технологии сродни производству газобетона. В стеклянную массу добавляют газообразующие компоненты. В качестве исходного сырья можно использовать стеклянный бой, а добавками служат кокс, мел или другие материалы.

При нагревании стекло плавится до однородной массы, а добавки выделяют газ, который образует множество мелких замкнутых ячеек. При резком охлаждении материал становится устойчив и принимает форму заготовки. Получается легкий теплоизолятор, негорючий и устойчивый не только к влаге, но и ко многим химическим реагентам.

Жидкая керамика

Соединяет достоинства акрилового полимера и керамики. По сути это напоминает акриловую краску, у которой вместо пигментов добавлены керамические нанотрубки. Именно они обеспечивают теплоизоляцию, благодаря способности отражать инфракрасное излучение в сторону источника.

Способ нанесения аналогичен окрашиванию поверхности. После полимеризации верхнего слоя, такая пленка может служить и в качестве гидроизоляции. Стоит отметить хорошую адгезию с большинством материалов и удобство работы с поверхностями любой сложности.

Дата публикации: 27.03.2019

Сравниваем современные теплоизоляционные материалы | Инженерно-строительный институт СФУ

При строительстве дома застройщик выбирает теплоизоляционные материалы (ТМ) руководствуясь многими параметрами, но в последние годы особое внимание стали уделять их энергоэффективности и экологичности. Как разобраться в море предлагаемых на рынке утеплителей? Это достаточно сложная задача, особенно когда каждый производитель называет свой материал экологически чистым и энергоэффективным. Для этого давайте выясним, что означают эти понятия.

Энергоэффективность ТМ – способность существенно снизить потери тепла изолируемого помещения, для чего материал должен иметь:

• очень низкую теплопроводность — 0,06 и менее;
• способность аккумулировать тепло;
• а также иметь низкие затраты энергии на его производство и транспортировку.

Экологичность ТМ – способность причинять наименьший вред окружающей среде и здоровью человека. Это качество рассматривают как при эксплуатации конструкций (отсутствие вредных выделений в воздухе и др.), так и при производстве и транспортировке ТМ (отсутствие сжигания топлива, использования возобновляемых ресурсов и вторичного сырья).

Как видим, эти понятия тесно связаны между собой: чтобы утеплитель считался экологичным, он должен быть энергоэффективным, т.е. иметь коэффициент теплопроводности менее 0,06, в противном случае потребуется чрезмерное сжигание топлива на отопление или увеличенный расход ТМ.

Большинство имеющихся на рынке ТМ можно подразделить на следующие основные подгруппы:

1. Минераловатные и стекловатные плиты и маты.
2. Пенопласты: пенополистирол, пенополиуретан, пеноизол.
3. Вата и плиты из растительных, древесных волокон или волокон животного происхождения.
4. Вспученные природные материалы: пеностекло, перлит, вермикулит, пенокерамика и др.

Материалы из первой подгруппы получают путем расплава каменного или стеклянного сырья и далее из этих волокон формируют плиты или маты различной плотности, при этом в процессе производства расходуется большое количество энергии. В качестве связующего для плит используют порядка 5% синтетических фенолформальдегидных и др. полимеров. Свойства плит и матов из минеральных и стеклянных волокон зависит в частности от их плотности, размеров волокна, количества связующего, способа формования и т.д.

Данные ТМ относятся в основном к группе негорючих материалов, хотя при высокой температуре синтетическое связующее выгорает и плита рассыпается на отдельные волокна. При низких плотностях плиты и маты имеют очень большую сжимаемость под нагрузкой и воздухопроницаемость. Если при эксплуатации конструкций водяные пары попадают в данный утеплитель, то, проходя через стену, конденсируются в воздушных порах, что приводит к резкому снижению теплопроводности материала. Отсюда обязательным условием применения минераловатных и стекловатных плит является устройство сплошной пароизоляции с внутренней поверхности дома и, соответственно, устройство приточно-вытяжной вентиляции. Устройство сплошной пароизоляции предотвращает в некоторой степени попадание в жилые помещения формальдегида, фенола и других вредных, канцерогенных веществ, выделяющихся из связующего весь период эксплуатации данных ТМ.

Материалы второй группы получают путем вспучивания и формования различных полимеров. Свойства также зависят от рода полимера (полистирол, полиуретан, карбамидоформальдегид и др.), плотности и способа формования (экструзия или беспрессовый метод). Экструзионные пенопласты имеют в основном замкнутую пористость и как следствие низкую теплопроводность и водопоглощение. Пенопласты не экструзинонные имеют более высокое водопоглощение и при увлажнении сильно теряют теплопроводность. Данные материалы, как правило, хорошо горят и при горении выделяют сильные отравляющие вещества (например синильную кислоту, формальдегид). Неспроста пенополистирол, имеющий одну из самых высоких температур горения 1100 градусов Цельсия, применяли в напалмовых бомбах. В течение всего срока эксплуатации данные материалы, разлагаясь, выделяют стирол, формальдегид и другие канцерогенные вещества, отрицательно воздействующие на здоровье человека. Происходит усадка материалов, причем скорость этих процессов постепенно затухает. В первые месяцы эксплуатации пенополистирол дает очень сильную усадку, поэтому его даже рекомендуется перед применением вылеживать на складах. Теплопроводность с годами существенно увеличивается. Многие исследования показали, что срок эксплуатации данных материалов незначителен — 10-15 лет, особенно сильно это проявляется при нагреве солнечными лучами.

Сравнение теплоизоляционных материалов по стоимости, теплопроводности, энергозатратам.

 

Третья группа ТМ наиболее обширна – сюда входят материалы из распушенных растительных и древесных волокон: древесноволокнистые плиты, целлюлозная вата (эковата), маты из льняного, конопляного, коксового, хлопкового волокна, а также овечья шерсть, утиный пух. Данные материалы производят обычно из вторичных ресурсов, отходов производства: макулатуры, опилок, старых джинсов и др. Из всего разнообразия на нашем рынке в основном представлены первые три. Данные органические волокнистые материалы имеют существенное отличие от минеральных волокон и пенопластов – они способны своими капиллярными волокнами впитывать излишки влаги и проводить ее через стены к наружной поверхности, воздушные поры при этом остаются сухими и поэтому теплопроводность при увлажнении до 20-23% практически не меняется. При использовании таких ТМ для изоляции дома устройство сплошной пароизоляции не требуется, т.е. вентиляция дома происходит естественным способом через стены (как в бревенчатом доме), тем самым в доме поддерживается наиболее комфортный климат. Для предотвращения возгорания и гниения в целлюлозную вату вводят антипирены и антисептики (бура и борная кислота) – нелетучие, не канцерогенные, безвредные для человека минеральные вещества. Древесная или целлюлозная вата в отличие от плит и матов подается в конструкцию по шлангу пневмотранспортом, заполняя все полости и создавая бесшовную изоляцию, устраняя утечки тепла по щелям на контакте конструкции и изоляции, существенно повышая энергоэффективность теплоизоляции. Данные материалы требуют наименьшее количество энергии при их производстве.

ТМ четвертой группы получают путем вспучивания природных минеральных веществ: вулканических стекол, перлитов, глин и др. Материалы не горючие, не гниющие, а пеностекло еще и не поглощает влагу, хотя имеют чуть более высокие показатели теплопроводности. Они не выделяют ничего вредного при эксплуатации, но на их производство расходуется большое количество энергии.

При выборе теплоизоляции здания руководствуются условиями эксплуатации конкретной конструкции. Характерный пример — брусовые или бревенчатые дома, отапливаемые периодически, например дровяным камином. При утеплении наружных стен по фасаду необходимо учитывать, что брусовая стена не может быть пароизолирована изнутри дома, а делать пароизоляцию между брусом и теплоизоляцией – значит создавать условия для конденсации влаги в деревянной стене, что приведет к разрушениям и сокращению срока службы здания. Единственным правильным решением в данном случае будет использовани целлюлозной или древесной ваты, которые не требуют устройства пароизоляции и способны выводить влагу по капиллярам (как деревянный брус) на фасад, где она испаряется.

Современные теплоизоляционные материалы в строительстве

В России, как и в других странах, существует спрос на качественные материалы, предназначенные для уменьшения потерь тепла и экономии энергоресурсов. Если в обозримом прошлом потерь никто не считал, и до 70% энергии улетало «в трубу», то сегодня такой роскоши позволить себе не может никто. Российский рынок успешно справляется с этой задачей и предлагает современные теплоизоляционные материалы отечественного и импортного производства для разных задач и разного ценового диапазона. Лучше всего на нашем рынке прижились минераловатные утеплители, жесткий и гибкий пенополиуретан, вспененный и экструдированный полистирол.

Современные теплоизоляционные материалы способны решать сразу несколько задач: утеплить дом и придать ему красивый внешний вид. Затраты на покупку материалов и выполнение работ компенсируются через несколько лет эксплуатации экономией на отопление.

Если раньше для подавляющего числа покупателей определяющим фактором при выборе того или иного материала была цена, то теперь акценты постепенно смещаются в сторону качества. В основе этого подхода лежит опыт развитых западных стран, где потребитель больше ориентирован на конечную экономию, а не на получение сиюминутной выгоды. Новейшие теплоизоляционные материалы позволяют не только экономить тепло, но существенно снижают стоимость всего строительства.

Структура рынка

Российский рынок теплоизоляционных материалов представлен широким спектром продукции. В продаже около 95% — продукция местного производства и около 5% — импортная. Производством теплоизоляции занимаются более 120 производителей. По итогам прошлого года объем рынка составил примерно 30 млн. кубометров, из которых примерно 75% пришлось на долю минеральной ваты и около 25% — на долю полимерных теплоизоляционных материалов (полистирол, пенополиуретан). Тем не менее, спрос на новейшие теплоизоляционные материалы из ППУ постоянно повышается. В большей степени он востребован в промышленности и в меньшей – в строительстве. Российский потребитель пока только привыкает к нему, но это естественно, учитывая, что массовое производство ППУ началось не так давно.

Пенополиуретан выпускается в виде плит и панелей. Также применяется напыление. Как утеплитель он почти в два раза эффективнее, чем минеральная вата.

В мире теплоизоляция из ППУ распространена шире. Лидерами в производстве являются США, Китай, Канада, Япония и страны Бенилюкс. Эволюция – вещь необратимая, поэтому роль ППУ будет расти и в России. Этот материал выгодно отличается от более популярных утеплителей из минваты и пенополистирола по ряду ключевых характеристик: он не впитывает влагу, не крошится, обладает превосходными теплоизоляционными свойствами, не теряет своих свойств десятилетиями, легко гнется под любую форму фасада. Тем не менее, отечественный потребитель продолжает отдавать предпочтение минеральной вате, считая, что она дешевле и надежнее. Так ли это на самом деле? Давайте разберемся.

Утверждение первое: минвата дешевле пенополиуретана

Это ошибочная точка зрения. При одинаковой толщине теплоизоляционные свойства ППУ выше: слою в 100 мм ППУ соответствует слой ваты в 190 мм. При этом около 20% ваты при работе уходит на обрезки. Хотя расценка на монтаж одного м² для всех материалов одинакова, общие затраты на теплоизоляцию минватой примерно на 15% выше. При работе на больших объектах эта разница может быть очень существенной.

Сопротивление теплопроводности у ППУ почти в два раза выше, чем у минеральной ваты, а затраты на нанесение теплоизоляции на 15% ниже. При утеплении больших площадей эта разница может быть существенной.

Утверждение второе: минеральная вата надежней

Очень спорное мнение.

Во-первых, она абсолютно не терпит влаги. При увлажнении она теряет свои теплоизоляционные свойства, деформируется и уже не восстанавливает своих характеристик.

Во-вторых, малейшая ошибка в монтаже влияют на нее катастрофически. Опыт показывает, что заявленные для этого материала 50 лет эксплуатации – мягко говоря, преувеличение. Уже через 8-10 лет эксплуатационные характеристики минваты падают на 40%.

К этому можно добавить и более сложный монтаж. На вертикальных поверхностях есть вероятность сползания и накопления конденсата. Панели из ППУ этих недостатков лишены. Даже поверхностное сравнение не в пользу минваты.

Декоративные панели ППУ – это современная теплоизоляция, которая не требуют обязательного крепления на каркас, великолепно смотрится на фасадах здания и более технологична в монтаже.

Общие изоляционные материалы, используемые в зданиях

Изоляционные материалы поступают из различных источников, таких как минералы, растительные волокна, продукты животного происхождения и синтетические соединения. Как и во многих инженерных решениях, каждый материал имеет достоинства и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе утеплителя для построек .

В этой статье представлен обзор основных вариантов, представленных на рынке, и того, как они работают в реальных проектах. Существуют изоляционные материалы, которые больше не используются, но могут быть найдены в старых конструкциях — одним из примеров является изоляция с содержанием асбеста, запрещенная законом.

---

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

---

Стекловолокно

Стекловолокно — один из самых популярных изоляционных материалов, который изготавливается путем плетения тонких стеклянных нитей. Производится в основном из переработанного стекла.

Характеристики:
— Минимизирует теплопередачу
— Невоспламеняемость
— Диапазон значений R от 2,9 до 3,8 на дюйм
— Низкая стоимость
— Экологичность
— Не впитывает воду
— Может быть опасным для монтажников, которым требуется специальное защитное оборудование. Мелкие частицы стекла могут повредить глаза, легкие и кожу.
— Сыпучая изоляция наносится с помощью выдувной машины

Доступен в:
— Одеяла (войлок и рулоны): стекловолокно бывает средней или высокой плотности, с более высокими значениями R, чем у стандартных войлок. — в системе одеял (BIBS): разновидность изоляции с неплотным заполнением, которая выдувается сухим воздухом, и испытания показали более высокий уровень изоляции, чем у других типов стекловолокна
— Жесткие плиты
— Изоляция воздуховодов
— Жесткая волокнистая изоляция

Минеральная вата

Минеральная вата относится к двум типам изоляционных материалов:

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

Характеристики:
-Содержит в среднем 75% постиндустриальных переработанных материалов
-Не требует добавок, чтобы сделать его огнестойким
-Не рекомендуется в экстремальных жарких средах
-Негорючий
-R- значение в пределах от R-2.8 к R-3.5
-Экологически чистый
-Не плавится и негорючий
-Умеренная стоимость

Доступен в:
— Одеяло (ватные и рулонные)
— Сыпучие и выдувные
— Жесткая волокнистая или волокнистая изоляция

Целлюлоза

Целлюлоза производится из переработанной бумаги, в основном газет. В процессе производства бумага сначала разбивается на более мелкие кусочки, а затем превращается в волокна. Целлюлоза — одна из самых экологически чистых форм утеплителя, она доступна в версиях с сыпучим наполнением и выдуванием.

Характеристики:
-Экологически чистый
-Большая часть его содержимого перерабатывается (82-85%)
-Препятствует воздушному потоку
-Добавлен минеральный борат для обеспечения защиты от огня и насекомых
-Не требует барьера влаги
— R-значения варьируются от R-3,1 до R-3,7
-Отличный продукт для минимизации повреждений от огня
-Из-за своей компактности он почти не содержит кислорода в пределах
-Может вызывать аллергию
-Требуются квалифицированные рабочие для установки
-Умеренная стоимость

Полистирол

Полистирол — бесцветный и прозрачный термопласт.Утеплитель из полистирола доступен во многих версиях:

• Формованный пенополистирол (MEPS), обычно используется в пенопласте и в качестве небольших шариков пенопласта.
• Пенополистирол (EPS), из маленьких пластиковых шариков, сплавленных вместе
• Экструдированный полистирол (XPS), — это расплавленный материал, прессованный в листы, также известный как пенополистирол

Характеристики:
-Низкая стоимость, но не безвредна для окружающей среды
-Горючие, необходимо покрывать огнестойким химическим веществом
-Легкий
-Способствует накоплению статического электричества
-Трудно контролировать
-Тепловой дрейф или старение происходит с течением времени — значение R зависит от плотности: дорогой XEP имеет значение R, равное R-5.5, в то время как EPS предлагает R-4
— Водонепроницаемость
— Отличная звуко- и температурная изоляция
— Гладкая поверхность

Доступен в:
-Сыпучий заполнитель (мелкие шарики)
-Изоляция бетонных блоков и изоляционные бетонные блоки
-Изоляционные бетонные формы (ICF)
-Структурные изоляционные панели (SIP)
-Пенопласт или жесткий пенопласт

Полиуретан

Полиуретан доступен в пеноматериале с закрытыми порами и пене с открытыми порами. Пены с закрытыми ячейками обладают ячейками с высокой плотностью, заполненными газом (не содержащим ГХФУ), что позволяет пене расширяться.Пена с открытыми ячейками не такая плотная и наполнена воздухом, создавая губчатую текстуру при нанесении. Однако в некоторых разновидностях с низкой плотностью в качестве пенообразователя используется углекислый газ.

Характеристики:
— Высокая стоимость
— Не экологически чистый
— Огнестойкий
— Отличный звукоизолятор
— В новых пенах в качестве вспенивающего агента используется газ, не содержащий ХФУ.
— Легкий вес
— R-значение R-6,3 на дюйм
-Содержит газ с низкой проводимостью в своих ячейках.
-Тепловой дрейф или старение происходит только в пенопластах с закрытыми порами в первые два года после нанесения.Чтобы замедлить тепловой дрейф, можно нанести слой фольги и пластиковых покрытий, обращенных к открытому воздушному пространству, создавая лучистый барьер.
— Распыляемая пена дешевле, чем пенопласт, и работает лучше. — Распыляемая пена может быстро или медленно расширяться в зависимости от требований пользователя
— Устойчивость к диффузии водяного пара

Доступен в:
— Пенопласт или жесткий пенопласт
— Пена напыляемая и вспененная на месте
— Структурные изолированные панели (SIP)

Натуральные волокна

Многие натуральные волокна находят применение в теплоизоляции зданий.Некоторые примеры — хлопок, овечья шерсть, солома и конопля.

Хлопок доступен в ватинах и рулонах и предлагает следующие характеристики:

• Состоит из 85% переработанного хлопка и 15% пластиковых волокон
• Обработано боратом (огнестойкий и отпугивающий насекомых)
• Минимальные потребности в энергии для производства

Овечья шерсть также доступна в войлоках и рулонах и имеет следующие характеристики:

• Обработано боратом для защиты от вредителей, огня и плесени.
• Удерживает воду, но многократное смачивание и высыхание снижает эффект бората.

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

Конопля не является распространенным изоляционным материалом в США, хотя его R-значения сопоставимы с показателями других типов волокнистой изоляции.

Полиизоцианурат

Полиизоцианурат или полиизо — это термореактивный пластик с закрытыми порами, похожий на полиуретан.Он содержит газ с низкой проводимостью, не содержащий HCF, и его можно вспенивать на месте, что дешевле и эффективнее, чем использование пенопласта.

Polyiso испытывает термический дрейф или старение в течение первых 2 лет после изготовления, но фольга и пластмассовые покрытия могут быть применены лицом к открытому воздушному пространству. Это работает как лучистый барьер, стабилизируя R-значение

.

Полиизо выпускается в следующих формах:

• Пенопласт или жесткий пенопласт
• Пена напыляемая и вспененная на месте
• Ламинированные изоляционные панели
• Конструкционные изолированные панели (СИП)

Пена цементная

Как следует из названия, этот изоляционный материал изготовлен на основе цемента.Он нетоксичен и негорючий, изготовлен из минералов, добытых из морской воды. Цементная пена похожа на пенополиуретан и может быть распылена и вспенена на месте.

Пена фенольная

Фенольная пена — это еще один тип изоляции, который напыляется и вспенивается на месте. В качестве вспенивающего агента используется воздух, а после отверждения он может давать усадку до 2%.

Что такое изоляционные покрытия?

Облицовки — это покрытия, прикрепляемые к изоляции в процессе производства или после него.Их основные цели — защита поверхности, удержание изоляции и упрощение крепления к компонентам здания. В зависимости от типа облицовки он также может выполнять следующие функции:

• Действует как воздухо- и пароизоляция
• Огнестойкость
• Алюминиевая фольга, в частности, также является излучающим барьером.

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

Изоляционные материалы, которые больше не используются

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

Вермикулит и перлит использовались для изоляции чердаков до 1950 года, но больше не используются, поскольку содержат асбест. Эти изоляционные материалы были в основном доступны в виде сыпучих материалов или гранул.

• Для удаления асбеста из существующих зданий требуются сертифицированные подрядчики
• Наносились путем нагревания каменных гранул до тех пор, пока они не лопаются.
• Допускается смешивание с цементом

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

• В качестве пенообразователя используется сжатый воздух.
• Не расширяется при отверждении
• УФ-отверждение на основе азота занимает больше времени
• Водяной пар может проходить через
• Не содержит антипиренов

Заключение

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

Когда эффективная изоляция сочетается с высокоэффективной конструкцией систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в вашем здании резко снижаются затраты на отопление и охлаждение. В новостройках утепление дешевле и проще, так как нет необходимости нарушать существующую конструкцию.Об этом следует помнить разработчикам, планирующим новый проект.

5 распространенных теплоизоляционных материалов

Прежде чем решить, какой изоляционный материал, по вашему мнению, подходит именно вам, необходимо учесть несколько моментов. Каковы R-ценность, цена, звукоизоляционные свойства и воздействие на окружающую среду? Вот список из 5 наиболее часто используемых изоляционных материалов и того, что они могут для вас сделать.

Минеральная вата
Минеральная вата покрывает довольно много типов изоляции.Это может относиться либо к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла, либо к минеральной вате, которая является типом изоляции, сделанной из базальта. Минеральную вату можно купить в ватном или сыпучем виде. Большинство минеральной ваты не имеют добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары. Минеральная вата имеет R-ценность от R-2,8 до R-3,5.

Стекловолокно
Стекловолокно — чрезвычайно популярный изоляционный материал.Одно из его ключевых преимуществ — ценность. Изоляция из стекловолокна имеет более низкую установленную цену, чем многие другие типы изоляционных материалов, и для эквивалентных характеристик R-Value (то есть термического сопротивления), как правило, является наиболее экономичным вариантом по сравнению с системами изоляции из целлюлозы или напыляемой пены. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал. При установке стекловолокна важно надеть необходимое защитное оборудование, так как образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла, которые потенциально могут вызвать повреждение глаз, легких и кожи.Стекловолокно — превосходный негорючий изоляционный материал со значением R в диапазоне от R-2,9 до R-3,8 на дюйм
Полистирол
Полистирол — это водостойкая термопластичная пена, которая является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом. Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол. Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS — R-4. Утеплитель из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни в одном другом изоляционном материале.Он используется как в жилых, так и в коммерческих помещениях. Изоляция из полистирола очень жесткая, в отличие от своих более пушистых собратьев. Обычно пену создают или разрезают на блоки, что идеально подходит для утепления стен.

Целлюлоза
Целлюлоза — очень экологичная форма изоляции. Он на 75-85% состоит из переработанного бумажного волокна, обычно газетной бумаги, бывшей в употреблении. Остальные 15% — это антипирен, такой как борная кислота или сульфат аммония. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода.Отсутствие кислорода в материале помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар. Таким образом, целлюлоза, возможно, не только одна из самых экологически чистых форм изоляции, но также одна из самых огнестойких форм изоляции. Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7.
Пенополиуретан
Пенополиуретан (SPF) в аэрозольной упаковке производится путем смешивания и реакции химических веществ с образованием пены. Смешивающиеся и вступающие в реакцию материалы реагируют очень быстро, расширяясь при контакте, образуя пену, которая изолирует, герметизирует воздух и создает барьер для влаги.Они относительно легкие, весят примерно два фунта на кубический фут и имеют R-значение примерно R-6,3 на дюйм толщины.

Для получения дополнительной информации о теплоизоляции посетите наш центр продуктов

Добавить в доску проекта

Выберите из существующих досок проектов ниже:

Или Создайте новую доску проекта:

Товар добавлен на доску проекта.Перейдите в Моя учетная запись, чтобы просмотреть свои проекты.

Добавить в доску проекта

Выберите из существующих досок проектов ниже:

Или Создайте новую доску проекта:

Товар добавлен на доску проекта. Перейдите в Моя учетная запись, чтобы просмотреть свои проекты.

---

современных строительных материалов, используемых для изоляции

Строительные материалы — легкодоступные материалы для строительства.Их можно получить естественным путем, например, древесина, песок, камни и глина или произведенные в промышленности. Строительные изоляционные материалы — это теплоизоляционные материалы, используемые при модернизации и снижающие теплопередачу в зданиях различными режимами; теплопроводность, конвекция или излучение с общей целью достижения теплового комфорта в доме и снижения энергопотребления.

Выбор строительных изоляционных материалов

Прежде чем выбрать тип строительного изоляционного материала, необходимо учитывать множество факторов.Некоторые из этих факторов включают:

• Климатические условия; региональные погодные условия
• Простота замены по истечении срока службы
• Воспламеняемость материала; для защиты от случайных пожаров
• Токсичность материала;
• Стоимость и эффективность; это доступность материала
• Воздействие на окружающую среду и устойчивость; являются ли они экологичными.
• Прочность материала; насколько он эффективен в противостоянии разложению, влаге и сжатию.
• Простота установки

Иногда, когда один строительный материал не дает желаемых результатов, для оптимального решения рекомендуется комбинация материалов. Некоторые примеры строительных изоляционных материалов объясняются ниже;

I. Hebel

Для крупномасштабных строительных проектов, например, склады, производственные центры и сооружения, спортивные залы и учебные центры, среди прочего, рассматривают возможность использования продукции Hebel. Строительные материалы доставляются и собираются на месте перед использованием в строительстве.С точки зрения эффективности и теплоизоляции продукты Hebel легковоспламеняемы, поэтому защищают от огня.

II. Silka

Это блоки из силиката кальция , используемые для строительства тонких, высокопрочных стен с исключительными звукопоглощающими свойствами. Силка, являясь хорошим материалом для хранения тепла, на протяжении многих лет используется для теплоизоляции современных зданий. Он экологически чистый, состоит из извести, воды и песка.

III. Ytong

Строительный блок

ClassicYtong очень надежен и может быть получен при относительно низких затратах и ​​может использоваться для достижения очень высоких требований к качеству строительства.Тот факт, что он легко совместим с другими строительными материалами и выдерживает высокое давление, делает его эффективным для использования в широком спектре строительных и ремонтных работ как для новых, так и для старых зданий.
В качестве изолятора Ytong AAC (из песка, цемента, извести и воды) демонстрирует эффективность теплоизоляции, а его невоспламеняемость обеспечивает хорошую защиту от случайных пожаров.

IV. Мультипор

Multipor дополняет классический строительный блок Ytong.В качестве более инновационного продукта с особыми свойствами он формирует многопорные минеральные изоляционные плиты и панели для изоляции новых и старых зданий, а также коммерческих и промышленных сооружений и для модернизации энергетики. Панели
Multipor не содержат вредных веществ и волокон; их производство также происходит из экологически чистого сырья.
Его свойства позволяют считать его воплощением теплоизоляции, поскольку он демонстрирует структурную прочность и оптимальные изоляционные характеристики.

В. Панели структурные изолированные (СИПС)

Структурные изолированные панели (СИП) также называют напряженными стенами обшивки . Концепция наружных дверей из пенопласта распространяется на весь дом, то есть на полы, стены, потолки и крышу.
Панели изготовлены из фанеры, ориентированно-стружечных плит или гипсокартона, склеенных между собой и зажатых сердцевиной из пенополистирола или полиуретана , прессованной пшеничной соломы или прокси.
Proxy также может использоваться как изолятор сам по себе, поскольку он имеет высокое значение R от 7 до 9 и может противостоять химическим веществам и влаге.Единственный недостаток — более высокие начальные затраты.
Материалы, используемые при изготовлении структурированных теплоизоляционных панелей (пенополистирол, полиуретановая солома пшеницы или эпоксидная смола), обеспечивают изоляционные свойства СИП. Ниже приведены другие преимущества

.

• Продемонстрируйте истинные R-ценности и более низкие затраты на энергию в долгосрочной перспективе
• № ХФУ, ГФУ или формальдегидные вещества , используемые при его производстве
• Может быть собран на месте и предлагает более быстрый или более быстрый вариант сборки
• Непроницаем для влаги и создает прочную изоляционную оболочку вокруг дома, обеспечивая энергоэффективный дом.

Несмотря на их высокую стоимость по сравнению с другими изоляционными материалами и тот факт, что в точках крепления пиломатериалов могут возникать тепловые мосты, их эффективность, эффективность и R-ценность делают их желательными изоляционными материалами для современных домов.

VI. Тюки соломы

Тюки соломы обычно состоят из толстых стенок из рисовой или пшеничной соломы, сильно спрессованной друг с другом. Они использовались в традиционных домах, но различные экспериментальные проекты сделали их популярными и теперь используются в современных конструкциях из-за низких затрат и выставленной высокой R-ценности.
Перед постройкой им дают высохнуть, чтобы избавиться от влаги, а затем плотно упаковывают, чтобы удалить воздушные зазоры, которые могут привести к снижению эффективности энергоизоляции.

VII. Изоляционная бетонная форма

Также называется изоляционной бетонной опалубкой (ICF), это в основном железобетонная опалубка с теплоизоляционными свойствами для внутренних и внешних стен, а также полов. Они изготовлены из любого из перечисленных ниже материалов;

• Пенополистирол или пенополиуретан
• Шарики из цементного полистирола или древесного волокна
• Ячеистый бетон

Для прочности на изгиб бетон заливается на стальные стержни, возведенные в формы, затем отверждается и, в зависимости от используемого материала формы, обеспечивает тепло- и звукоизоляцию, улучшенное качество воздуха в помещении, основу для гипсокартона, защиту от огня и регулируемые требования. уровни влажности, которые уменьшают рост плесени.
Изоляционная бетонная опалубка подразделяется на форму бетона внутри опалубки или по характеристикам, которые они демонстрируют.

Классификация по форме

Примеры включают

• Система вафельных решеток ; бетонная форма получается из гибрида экранной решетки и систем плоских стен
• Стойка и перемычка ; бетон содержит перемычку
• Система плоских стен ; бетон принимает форму плоской стены
• Сетка ; бетон принимает форму металла в экране.Материал твердой формы разделяет каналы из железобетона.

Категоризация по признакам

Примеры включают

• Блоки; Края блока ICF блокируются, поэтому нет необходимости в связующем материале. Они изготовлены из материалов с низкой плотностью
• Панели; панели ICF бывают плоские и прямоугольные
• Доска; имеют характеристики как блочных, так и панельных ICF по габаритам

VIII. Керамика

Clay производит кирпич и специальную черепицу, используемую для полов, стен и крыш.Все эти материалы обладают хорошими изоляционными свойствами.

IX. Строительные бумаги и мембраны

Строительная бумага и мембраны используются для гидроизоляции и гидроизоляции. Примеры включают:

• Красная канифольная бумага; Используется для защиты стройплощадки во время строительства, а также в качестве подкладки крыш, полов и наружных стен.
• Дегтярная бумага; изобретен в 19 веке и использовался как красная канифольная бумага.

X пенополистирол

Пенополистирол, который на 90 процентов состоит из воздуха, является очень легким материалом, используемым для изоляции труб.Он имеет коэффициент сопротивления R пять на дюйм и может использоваться в дорожном строительстве для предотвращения нарушения почвы из-за оттаивания. Пенополистирол имеет следующие характеристики:

• Высокая термостойкость ; что делает его хорошим материалом для экономии энергии
• Тепловая масса ; для экономии энергии, особенно в сочетании с пассивными солнечными батареями
• Утечки воздуха отсутствуют или минимальны ; снижает теплопотери и улучшает домашний комфорт.
• Сила и Дурабилит г; Пенополистирол служит дольше, а материалы, из которых он состоит, не гниют даже во влажном состоянии.По сравнению с деревянными каркасными конструкциями, его конструкции служат в десять раз дольше
• Также имеет высокое сопротивление силам природы.

Из-за вышеуказанных характеристик и других качеств пенополистирол может использоваться по-разному, как описано ниже;
Звукопоглощение ; Пенополистирол имеет низкие коэффициенты передачи звука и звука (STC) от 46 до 72, что делает его хорошей изоляцией от шума и нежелательных звуков по сравнению с гипсокартоном и стекловолокном с STC 36.
Качество воздуха ; Стены из пенополистирола регулируют уровень влажности, снижая вероятность роста плесени, обеспечивая более комфортный интерьер дома
Противопожарная защита ; стены из пенополистирола имеют огнестойкость до шести часов
Меньшие свалки ; он может быть изготовлен из переработанных материалов, что снижает опасность для окружающей среды.

XI. Стекло

Стекло изготавливается из смесей песка и силиката, подвергающихся очень высоким температурам в печи.Чтобы сделать его пуленепробиваемым, в смесь включены некоторые добавки.
В современном строительстве стекло используется для закрытия небольших проемов в зданиях, позволяя свету проникать внутрь здания, одновременно защищая от неблагоприятных погодных условий, а иногда и в качестве «навесной стены» , когда оно используется для покрытия всей части стены здания.

Если вы хотите увидеть несколько отличных идей и посмотреть несколько видеороликов по этой теме, загляните на этот канал на YouTube, который нацелен на тех, кто ищет идеи экологического дизайна, но также охватывает многие темы, связанные с изоляцией.

(PDF) Свойства, требования и возможности для традиционных, современных и будущих теплоизоляционных материалов и решений для зданий

6. Выводы

Свойства, требования и возможности для традиционных, современных и Изучены изоляционные материалы и решения будущего теплового здания

, их достоинства и недостатки. В документе

делается вывод, что в настоящее время не существует единого теплоизоляционного материала или решения, которое удовлетворяло бы всем требованиям по наиболее важным свойствам

.Следовательно, важно: (a)

выбрать наиболее подходящий из существующих на сегодняшний день традиционных и современных материалов и решений теплоизоляции

, (b) провести исследования и постоянно улучшать существующие традиционные

и современные теплоизоляционные материалы и решения, (c) инициировать исследование, которое исследует возможности

для открытия и разработки новых высокоэффективных теплоизоляционных материалов и решений

со свойствами, превосходящими все существующие на сегодняшний день материалы и решения.Перспективными кандидатами

на будущее и будущее являются наноизоляционные материалы (NIM), динамические материалы (DIM)

и несущий изоляционный материал NanoCon, а также некоторые материалы или решения, о которых еще не думали.

Выражение признательности

Эта работа была поддержана Исследовательским советом Норвегии и несколькими партнерами в рамках исследовательских проектов SINTEF и

NTNU «Детали конструкции прочных ограждающих конструкций для зданий 21 века» (ROBUST),

«Инновации в бетоне» Центр »(COIN) и« Исследовательский центр зданий с нулевым уровнем выбросов »(ZEB).

Источники

Аль-Хомуд М.С. 2005. Строительство и окружающая среда, 40, 353-366.

Aspen Aerogels, Spaceloft® 3251, 6251, 9251, «Гибкая изоляция для промышленных, коммерческих и жилых помещений

», www.aerogel.com, последнее посещение — 7 октября 2008 г. (а).

Aspen Aerogels, SpaceloftTM 6250, «Экстремальная защита для экстремальных сред», www.aerogel.com,

Проверено 7 октября 2008 г. (б).

Baetens R., Jelle B.P., Thue J.V., Тенпиерик М.Дж., Гриннинг С., Увслёкк С. и Густавсен А. 2010 (а). Энергетика и

Здания, 42, 147-172.

Baetens R., Jelle B.P. И Густавсен А. 2010 (б). Энергетика и строительство, 42, 1361-1368.

Баетенс Р., Йелле Б.П., Густавсен А. и Гриннинг С. 2010 (c). Энергетика и строительство, 42, 1969-1975.

Baetens R., Jelle B.P. И Густавсен А. 2011. Энергетика и строительство, 43, 761-769.

Демирбас М.Ф. 2006. Источники энергии, Часть B: Экономика, планирование и политика, 1, 85-95.

Фарид М.М., Худхаир А.М., Разак С.А.К. И Аль-Халладж С. 2004. Преобразование энергии и управление ею, 45,

1597-1615.

Гриффит Б.Т., Арасте Д. и Тюрлер Д. 1995. «Газонаполненные панели: обновленная информация о приложениях в тепловом конверте

», Труды осеннего симпозиума BETEC, суперизоляции и конверт здания

, Вашингтон, Округ Колумбия, 14 ноября 1995 г.

Hostler SR, Abramson AR, Gawryla MD, Bandi SAИ Ширальди Д.А. 2008. International Journal of Heat and

Mass Transfer, 52, 665-669.

Jelle B.P., Gustavsen A. & Baetens R. 2010 (а). Журнал строительной физики, 34, 99-123.

Jelle B.P., Gustavsen A. & Baetens R. 2010 (b). «Высокоэффективные теплоизоляционные материалы для зданий и

решений завтрашнего дня», Труды по тепловым характеристикам внешних ограждающих конструкций целых зданий

XI Международная конференция (Здания XI), Клируотер-Бич, Флорида, США.S.A., 5-9 декабря 2010 г. (б).

McKinsey 2009. «Пути к низкоуглеродной экономике». Версия 2 Глобальной кривой затрат на сокращение выбросов парниковых газов

», McKinsey & Company.

Mills G.L. & Zeller C.M. 2008. «Характеристики газонаполненной многослойной изоляции», Достижения криогенной инженерии

: Труды конференции по криогенной инженерии, 53, 1475-1482, 2008.

Пападопулос А.М. 2005. Энергетика и здания, 37, 77-86.

Шульц Дж.М., Дженсен К. & Кристиансен Ф.Х. 2005. Материалы солнечной энергии и солнечные элементы, 89, 275-285.

Simmler H., Brunner S., Heinemann U., Schwab H., Kumaran K., Mukhopadhyaya P., Quènard D., Sallèe H.,

Noller K., Kücküpinar-Niarchos E., Stramm C., Тенпиерик М., Кауберг Х. и Эрб М. 2005. Вакуумные изоляционные панели

. Исследование VIP-компонентов и панелей для прогнозирования срока службы в зданиях

(подзадача A) », HiPTI — Высокоэффективная теплоизоляция, Приложение 39 IEA / ECBCS, сентябрь 2005 г.

Тенпиерик М.Дж. 2009. «Вакуумные изоляционные панели, применяемые в строительных конструкциях (VIP ABC)», к.т.н. Диссертация,

Делфтский технологический университет (Делфт, Нидерланды).

9-й Северный симпозиум по строительной физике — NSB 2011

Строительная изоляция: где это необходимо и почему это важно

Хотя большая часть изоляции в зданиях используется для тепловых целей, она также обеспечивает решения для акустических, пожарных и ударных проблем.После надлежащей герметизации изоляция является наиболее важным элементом здания с точки зрения комфорта и энергоэффективности. Без надлежащей теплоизоляции в вашем здании вам придется вкладывать средства в дорогостоящие устройства отопления и охлаждения, которые потребляют больше электроэнергии, газа и масла, чем необходимо.

Некоторые из наиболее распространенных материалов, используемых для изоляции, — это целлюлоза, стекловата, минеральная вата, полистирол, пенополиуретан, вермикулит, перлит, древесное волокно, растительное волокно, растительная солома, животное волокно, цемент и почва. Эффективность изоляции оценивается значением R, которое представляет собой отношение разницы температур в изоляторе и теплопередачи на единицу площади в единицу времени через него.

Строительная изоляция Строительство

Специалисты по изоляции используют термин «тепловая оболочка» или «оболочка здания» для описания кондиционированного пространства внутри здания, подходящего для людей. Отсутствие естественного воздушного потока в здании создает необходимость в механической вентиляции и высокой влажности, что приводит к конденсации, гниению материалов и росту микробов, таких как плесень.

Тепловой мост — это точка в ограждающей конструкции здания, которая обеспечивает теплопроводность.Тепловые мосты образуются, когда плохие изоляционные материалы, такие как стекло и металл, создают постоянный путь при перепадах температур. Инженеры могут минимизировать эту теплопроводность, уменьшив площадь поперечного сечения моста или увеличив длину моста.

Изоляционные бетонные формы — это системы из армированного бетона, которые остаются неизменными в качестве внутренней и внешней основы для крыш, стен и полов. Модульные блоки соединяются друг с другом, складываются в сухую штабель и заполняются бетоном, образуя форму полов здания.Это один из наиболее распространенных методов строительства изоляции для малоэтажных коммерческих, многоэтажных жилых, энергоэффективных и устойчивых к стихийным бедствиям зданий.

Строительные изоляционные материалы

Объемная изоляция и световозвращающая изоляция являются наиболее распространенными изоляционными материалами. Объемная изоляция действует как барьер для теплового потока между зданием и внешней средой. Его можно купить в рулонах или досках, и он обычно изготавливается из стекловаты, полиэстера, натуральной шерсти или переработанной бумаги.Светоотражающая изоляция обычно изготавливается из блестящей алюминиевой фольги, наклеенной на бумагу или пластик. Он используется для охлаждения зданий в теплые месяцы за счет отражения лучистого тепла.

Изоляционные бетонные формы обычно изготавливаются из пенополистирола, пенополиуретана, древесного волокна на цементной основе или ячеистого бетона. Инженеры помещают арматурные стальные стержни внутрь формы перед заливкой бетона, чтобы придать ей гибкую прочность. Формы часто остаются на месте после того, как бетон затвердел, чтобы обеспечить звукоизоляцию, теплоизоляцию, основу для гипсокартона и место для электропроводки и водопровода.

Пена для распыления — это тип изоляции, в которой пенополиуретан и изоцианат распыляются с помощью пистолета. Этот тип изоляции можно распылять на бетонные плиты, в полости стен и через просверленные отверстия в гипсокартоне.

Климатические соображения

Если вы строите здание в холодном климате, ваша цель — уменьшить поток тепла из здания. Потери тепла можно уменьшить, установив эффективные окна, используя объемную изоляцию и сведя к минимуму количество остеклений, не обращенных к солнечным батареям.

Если вы строите здание в жарком климате, вашим крупнейшим источником тепловой энергии является солнечная радиация. Следует принимать во внимание коэффициент притока солнечного тепла, то есть коэффициент пропускания солнечного тепла. Вы можете уменьшить количество солнечного излучения, применив светлые кровли, теплоотражающую краску и остекление со специальным покрытием.

В жилом доме наиболее важно утеплить потолок и крышу, за ними следуют стены, пол и водопроводные трубы. В больших коммерческих зданиях двери, кухни, ванные комнаты и вестибюли также должны быть должным образом изолированы, чтобы предотвратить повреждение, связанное с погодными условиями, и сократить объем технического обслуживания.Изоляция не только снижает затраты и обеспечивает комфорт жильцам здания, но также защищает окружающую среду от ненужных выбросов парниковых газов и дает ценные налоговые льготы.

* Фотография предоставлена: PNNL — Pacific Northwest National Laboratory через Flickr, Ахим Геринг через WikiMedia Commons

Теплоизоляционные материалы и их виды

Современные теплоизоляционные материалы и требования к ним, их виды и основные характеристики.

Каждое здание нуждается в теплоизоляции, чтобы обеспечить комфортное жилое пространство для людей, живущих в нем. Очень важно правильно выполнить процесс теплоизоляции частного дома, чтобы в нем не было опасных «мостиков холода», которые отогревают от вас и могут навредить вашему здоровью. В этой статье мы постараемся предоставить вам информацию о современных теплоизоляционных материалах , чтобы помочь вам выбрать наиболее подходящий для ваших нужд.

Что такое теплоизоляция? Этот материал должен выполнять несколько функций, и все они связаны с созданием комфортной и здоровой атмосферы в вашем жилом пространстве.Основные требования к теплоизоляционным материалам следующие:

1. Высокие тепловые характеристики — чем лучше материал изолирует от низких температур зимой и высоких летом, тем он лучше.
2. Небольшой вес — это обеспечит вам дешевую транспортировку, удобство в эксплуатации; не нужно будет укреплять стены, фундамент и т. д.
3. Высокая паропроницаемость — позволяет лишней влаге из помещения и конструкции здания избежать появления грибка и плесени.
4. Выбор отделки — материал должен быть декоративным; чем больше вариантов отделки вы сможете использовать, тем лучше.
5. Долговечность — необходимое условие долгой работы материала.
6. Экологически чистый — он должен быть безопасным для здоровья человека.
7. Цена — хорошие материалы не могут быть дешевыми; не экономьте на своем здоровье.
8. Горючесть — чем ниже показатель горючести материала, тем меньше потребуется дополнительных вложений.

Самые эффективные изоляционные материалы:

1. Пенополистирол
2. Пенополистирол экструдированный
3. Базальтовая минеральная вата
4. Укладка газобетона плотностью
5. Рулон фольги пенофола
6. Эковата
7. Пеностекло

Пенополистирол

Основным преимуществом теплоизоляционных плит при работе с пенополистирольными плитами является их толщина. Этот материал подходит для любой последующей отделки без специальной подготовки.Гарантийный срок службы такой изоляции более 25 лет. Единственный его недостаток — это относительно легковоспламеняющийся материал. Не рекомендуется для деревянных домов. Он всегда защитит вас от воздействия ультрафиолета.

Пенополистирол экструдированный

Материал неплохой и недорогой. Гарантийный срок службы такой изоляции составляет более 25 лет, но на сегодняшний день испытания показали, что он составляет до 50 лет. Этот материал легко воспламеняется, поэтому необходимо будет устроить дополнительную вентиляцию.На этапе отделки возможно применение любого подходящего материала, но при нанесении краски адгезионные слои должны быть хорошо подготовлены, выполнив процесс шероховатости. Он всегда защитит вас от воздействия ультрафиолета.

Минеральная вата

Это довольно дорогой материал, поэтому неудивительно, что он обладает отличной паропроницаемостью и не все горит. С помощью этого материала создается теплоизоляция так называемого типа «одеяло».Утепление теплового одеяла выполняется с помощью волокнистых одеял. Это прочный и легкий материал, изготовленный из керамических волокон из оксида алюминия, диоксида циркония и кремнезема. S Этот материал имеет высокую плотность, что обеспечивает долговечность более 25 лет и все возможные виды отделки.

Укладка газобетона

Это сверхтолстый и тяжелый материал, но с хорошей паропроницаемостью. Это негорючий материал. Также следует отметить, что тот факт, что этот материал является конструкционным, позволит вам снизить относительное значение доли утеплителя в строительстве.Работа с газобетоном возможна со всеми видами отделки.

Рулон фольги пенофола

Рулоны термоизоляционной фольги (пенополиэтилен с наклеенной с двух сторон фольгой) обладают хорошей термостойкостью и массой. Но это очень дорого по сравнению с другими видами теплоизоляции. Теплоизоляция стен здания рулонами фольги пенофола сделает процесс еще более дорогостоящим, поскольку потребуются дополнительные вложения из-за затрат на дополнительные системы вентиляции и проведение мероприятий по вентиляции.Свойства этого материала (отсутствие адгезии полимерных материалов и цемента) сильно ограничивают выбор отделки и сокращают диапазон случаев его использования. Наличие фольги с обеих сторон этого изоляционного материала не влияет на термическое сопротивление стен, небольшое улучшение термического сопротивления наблюдается только в замкнутом воздушном пространстве, влияние которого измеряется в пределах математической погрешности, и такие слои в строительстве здания почти нет. Главный недостаток материала — его толщина — около 5 дюймов.

Эковата

Этот материал недорогой и очень практичный. Этот теплоизоляционный материал изготовлен из целлюлозы, поэтому его главное преимущество сейчас очевидно — это натуральный, очень экологичный материал. Из-за неплотности и слабой несущей способности богатый выбор отделки невозможен, как в случае с рулонами термоизоляционной фольги — ее можно заливать в кирпичную кладку (создавая так называемый «колодец») или распылять в раму с помощью спецтехника. Горючесть этого материала не позволяет использовать его в массовом строительстве.Гарантийный срок службы такой изоляции составляет 10-15 лет.

Пеностекло

Среди преимуществ этого теплоизоляционного материала — возможность нанесения любой отделки, долговечность и горючесть. Этот материал может быть очень приятным, но он очень дорогой, и вы начнете расстраиваться еще больше, когда узнаете, что потребуются дополнительные вложения затрат на вентиляционные системы. Гарантийный срок службы такой изоляции 10-15 лет.

Надеемся, эта статья помогла вам, если вы искали информацию о теплоизоляционных материалах .

Какие материалы сохраняют здания прохладными?

Какие материалы обеспечивают охлаждение зданий?

© Валентин Джек Поделиться

• Facebook

• Twitter

• Pinterest

• Whatsapp

• Mail

https: //

https: //

httpsarchdaily.com/923445/what-materials-keep-buildings-cool

Кондиционер — это не просто дорогое удовольствие; это также вредно для окружающей среды. На долю охлаждения помещений сегодня приходится 10% мирового потребления энергии, только в 2016 году на долю охлаждения пришлось 1045 метрических тонн выбросов CO2. Ожидается, что это число только увеличится, поскольку, по оценке Международного энергетического агентства, охлаждение достигнет 37% от общего мирового спроса на энергию к 2050 году.

+ 10

Диаграмма, показывающая выбросы парниковых газов в результате охлаждения.Изображение предоставлено Международным энергетическим агентством Прогнозируемые доли спроса на электроэнергию в 2050 году. Изображение предоставлено Международным энергетическим агентством

Установки кондиционирования воздуха особенно вредны, потому что они используют хладагент под названием гидрофторуглерод (ГФУ). Хотя на ГФУ приходится всего 1% всех выбросов парниковых газов, он также в тысячи раз более мощный, чем углекислый газ.

Тенденции выбросов ГФУ. Изображение предоставлено Коалицией по климату и чистому воздуху

Проектирование с использованием материалов, которые обладают естественным охлаждением, может помочь смягчить эти воздействия на окружающую среду за счет уменьшения потребности в кондиционировании воздуха.Ниже мы собираем некоторые материалы и конструктивные решения для пассивного охлаждения, которые могут помочь проектировщикам энергоэффективно регулировать температуру в здании.

Тепловая масса и изоляция

Плотные материалы, такие как камень, бетон и земля, обладают рядом свойств, которые позволяют им действовать как хорошая изоляция от тепла. К ним поочередно относятся хорошая теплопроводность (способность повторно выделять пассивное охлаждение), тепловая задержка (медленная теплопередача), низкая отражательная способность (меньшее перераспределение тепла) и высокая объемная теплоемкость (повышенная способность сохранять тепло).Когда такие материалы используются в больших количествах, их изоляционные свойства становятся особенно сильными, примером чему могут служить уникальные «пещерные дома», такие как Summer Cave House от Kapsimalis Architects на Санторини. В других проектах, таких как Concrete House II от A-cero, для достижения аналогичных эффектов используются толстые бетонные стены.

Летний дом в пещере архитекторов Капсималис на Санторини построен в скале, что позволяет использовать методы естественного охлаждения. Image © Vangelis Paterakis

В более традиционных домах могут не использоваться такие громоздкие материалы, а вместо этого полагаться на эффективную теплоизоляцию.Обычно тепловое сопротивление изоляции измеряется так называемым «коэффициентом R» или «значением R». Чем выше это значение, тем более термостойким материал и тем эффективнее он изолятор. Такие материалы, как полистирол, пенополиуретан и фенольная пена, являются примерами теплоизоляторов, которые имеют феноменально высокие значения R.

Бетонный дом A-cero II. Image © Луис Х. Сеговия

Natural Materials

Помимо толстых бетонных стен, Concrete House II от A-cero и множество аналогичных теплосберегающих конструкций используют природные элементы, такие как зеленые крыши или стены из плюща.Зеленые крыши не только эстетичны, но и обеспечивают тень, отводят тепло из воздуха и снижают температуру кровли. Среди ярких примеров — Калифорнийская академия наук Ренцо Пьяно, школа искусств Наньян при CPG и вилла Био Энрика Руиса-Гели.

Калифорнийская академия наук Ренцо Пьяно. Image © Tim Griffith

Добавление воды в здание также может охладить дом за счет испарения и воздушного потока, в зависимости от климата. Эта методика была признана еще римлянами, которые часто проектировали свои дома вокруг бассейна во внутреннем дворе.

Спа Querétaro в Ambrosi I Etchegaray — это современный пример централизованного водоснабжения и внутреннего двора. Image © Луис Гордоа

Материал окон и размещение

Зеленые крыши и водные элементы могут показаться излишними для среднего домовладельца или дизайнера, но пассивное охлаждение также может быть таким же простым, как выбор правильного стекла для окон здания. Чем ниже коэффициент солнечного тепла (SHGC) стекла, тем меньше тепла оно передает и тем холоднее здание.Эти преимущества могут быть увеличены с помощью внешних жалюзи, которые вообще предотвращают попадание солнечного света на окна и, таким образом, уменьшают количество тепла или бликов, попадающих в интерьер. Даже расположение этих окон может иметь эффект пассивного охлаждения за счет перекрестной вентиляции или выравнивания окон для облегчения циркуляции воздуха. Известные примеры перекрестной вентиляции включают дома Луизианы с дробовиком, которые сводят к минимуму внутренние стены, которые могут препятствовать горизонтальным сквознякам.

Схема взаимодействия окон различных типов с теплом и светом.Изображение предоставлено компанией Efficient Windows Collaborative

Roofing

Наконец, светоотражающие крыши — еще одна альтернатива зеленым крышам — могут эффективно охлаждать интерьер, перенаправляя солнечные лучи и уменьшая поглощение тепла. Примеры включают крыши с листовым покрытием, светоотражающую черепицу или черепицу или светоотражающую краску.