Теплопроводность полистирола: Показатели теплопроводности экструдированного и обычного пенополистирола
Показатели теплопроводности экструдированного и обычного пенополистирола
Климат в России очень холодный, поэтому практически любой дом, построенный за городом, приходится утеплять. Для этого можно использовать самые разные материалы. Одним из наиболее популярных является пенополистирол. Монтируется этот утеплитель элементарно. Коэффициент же теплопроводности у него ниже, чем у любого другого современного изолятора.Что представляет собой пенополистирол
Изготавливается этот материал примерно по тому же принципу, что и любые другие вспененные утеплители. Сначала в специальную установку наливается жидкий стирол. После добавления в него особого реагента происходит реакция с выделением большого количества пены. Готовая вспененная густая масса до застывания пропускается через формовочный аппарат. В результате получаются листы материала с огромным количеством мелких воздушных камер внутри.
Такая структура плит и объясняет высокие изоляционные качества пенополистирола. Ведь воздух, как известно, тепло сохраняет очень хорошо. Существуют виды пенополистирола, в ячейках которых содержатся и другие газы. Однако самыми эффективными изоляторами все же считаются плиты именно с воздушными камерами.
Входящие в структуру пенополистирола ячейки могут иметь размер от 2 до 8 мм. На их стенки при этом приходится примерно 2% массы материала. Таким образом, пенополистирол на 98% состоит из воздуха.
Что такое теплопроводность
Узнать, насколько хорошо тот или иной материал способен сохранять тепло, можно по коэффициенту его теплопроводности. Определяют этот показатель очень просто. Берут кусок материала площадью в 1 м2 и толщиной в метр. Одну из его сторон нагревают, а противоположную ей оставляют холодной. При этом разница температур должна быть десятикратной. Далее смотрят какое количество тепла достигнет холодной стороны за один час. Измеряют теплопроводность в ваттах, разделенных на произведения метра и градуса (Вт/мК). При покупке пенополистирола для обшивки дома, лоджии или балкона обязательно следует посмотреть на этот показатель.От чего зависит теплопроводность
Способность пенополистирольных плит сохранять тепло зависит в основном от двух факторов: плотности и толщины. Первый показатель определяется по количеству и размеру воздушных камер, составляющих структуру материала. Чем плотнее плита, тем больший коэффициент теплопроводности у нее будет.
Зависимость от плотности
В таблице ниже можно посмотреть каким именно образом теплопроводность пенополистирола зависит от его плотности.
| Плотность (кг/м3) | Теплопроводность (Вт/мК) |
| 10 | 0.044 |
| 15 | 0.038 |
| 20 | 0.035 |
| 25 | 0.034 |
| 30 | 0.033 |
| 35 | 0.032 |
Представленная выше справочная информация, однако, скорее всего, может пригодиться только владельцам домов, использовавшим пенополистирол для утепления стен, пола или потолка довольно-таки давно. Дело в том, что при изготовлении современных марок этого материала производители используют специальные графитовые добавки, в результате чего зависимость теплопроводности от плотности плит сводится практически на нет. В этом можно убедиться, взглянув на показатели в таблице:
| Марка | Теплопроводность (Вт/мК) |
| EPS 50 | 0.031-0.032 |
| EPS 70 | 0.033-0.032 |
| EPS 80 | 0.031 |
| EPS 100 | 0.03-0.033 |
| EPS 120 | 0.031 |
| EPS 150 | 0.03-0.031 |
| EPS 200 | 0.031 |
Зависимость от толщины
Разумеется, чем толще материал, тем лучше он сохраняет тепло. У современного пенополистирола толщина может колебаться в пределах 10-200 мм. По этому показателю его принято классифицировать на три больших группы:
- Плиты до 30 мм. Этот тонкий материал обычно используется при утеплении перегородок и внутренних стен зданий. Коэффициент его теплопроводности не превышает 0.035 Вт/мК.
- Материал толщиной до 100 мм. Пенополистирол этой группы может применяться для обшивки как внешних, так и для внутренних стен. Тепло такие плиты сохраняют очень хорошо и с успехом используются даже в регионах страны с суровым климатом. К примеру, материал толщиной 50 мм имеет теплопроводность в 0.031-0.032 Вт/Мк.
- Пенополистирол толщиной более 100 мм. Такие габаритные плиты чаще всего используются для изготовления опалубок при заливке фундаментов на Крайнем Севере. Теплопроводность их не превышает 0.031 Вт/мК.
Расчет необходимой толщины материала
Точно вычислить толщину необходимого для утепления дома пенополистирола довольно-таки сложно. Дело в том, что при выполнении этой операции следует учитывать массу самых разных факторов. К примеру, таких, как теплопроводность материала, выбранного для сооружения утепляемых конструкций и его разновидность, климат местности, тип облицовки и пр. Однако примерно рассчитать необходимую толщину плит все-таки можно. Для этого понадобятся следующие справочные данные:
- показатель требуемого теплосопротивления ограждающих конструкций для данного конкретного региона;
- коэффициент теплопроводности выбранной марки утеплителя.
Собственно сам расчет производится по формуле R=p/k, где p — толщина пенопласта, R — показатель теплосопротивления, k — коэффициент теплопроводности. К примеру, для Урала показатель R равен 3,3 м2•°C/Вт. Допустим, для утепления стен выбран материал марки EPS 70 с коэффициентом теплопроводности 0.033 Вт/мК. В этом случае расчет будет выглядеть следующим образом:
- 3.3=p/0.033;
- p=3.3*0.033=100.
То есть толщина утеплителя для наружных ограждающих конструкций на Урале должна составлять минимум 100 мм. Обычно владельцы домов холодных регионов обшивают стены, потолки и полы двумя слоями пенополистирола на 50 мм. При этом плиты верхнего слоя располагают таким образом, чтобы они перекрывали швы нижнего. Таким образом можно получить максимально эффективное утепление.
Экструдированный пенополистирол
Обычный утеплитель этого типа маркируется буквами EPS. Вторая разновидность материала — экструдированный пенополистирол обозначается буквами XPS. Отличаются такие плиты от обычных, прежде всего, структурой ячейки. Он у них не открытая, а закрытая. Поэтому экструдированный пенополистирол гораздо меньше простого набирает влагу. То есть способен сохранять свои теплоизоляционные качества в полной мере даже под воздействием самых неблагоприятных факторов внешней среды. Коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола в зависимости от марки может составлять 0.027-0.033 Вт/мК.Сравнение утеплителей
Таким образом, экструдированный и обычный пенополистирол считаются у владельцев загородных участков едва ли не самыми лучшими видами утеплителя. Ниже представляем вашему вниманию таблицу с коэффициентами теплопроводности других видов изоляторов.
| Материал | Коэффициент теплопроводности (Вт/мК) |
| Минеральная вата | 0.045-0.07 |
| Стекловата | 0.033-0.05 |
| Керамзит | 0.16 |
| Керамзитобетон | 0.31 |
| Пенополиуретан | 0.02-0.041 |
Как видите, лучше пенополистирола, коэффициент теплопроводности которого составляет 0.031-0.033 Вт/мК, стены, потолки и полы можно утеплить только пенополиуретаном. Однако последний стоит очень дорого. К тому же при его нанесении используется специальное конструктивно сложное оборудование. А следовательно, наилучшим вариантом изолятора в плане способности сохранять тепло на данный момент является все же именно пенополистирол.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Таблица теплопроводности и других качеств материалов для утепления
Да, в нашей стране, в отличие от стран с жарким климатом, бывают лютые зимы. Именно поэтому нужно строиться из теплых материалов с использованием специальных утеплителей. В ином случае все дорогое тепло от котлов и печей будет уходить через стены и другие перекрытия.Нам нужно точно знать, какие из современных популярных материалов для утепления наиболее эффективны.
Что такое теплопроводность?
Теплопроводность можно описать как процесс передачи тепловой энергии до наступления теплового равновесия. Температура, так или иначе, будет выровнена, вопрос только в скорости этого процесса. Если применить это понятие к дому, то ясно, что чем дольше температура внутри здания выравнивается с наружной, тем лучше. Проще говоря, насколько быстро дом остывает это вопрос того, какая теплопроводность его стен.В числовой форме этот показатель характеризуется коэффициентом теплопроводности. Он показывает, сколько тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Чем выше этот коэффициент у материала, тем быстрее он проводит тепло.
Теплопроводность утеплителей — это наиболее информативный показатель, и чем он ниже, тем материал эффективнее он сохраняет тепло (или прохладу в жаркие дни). Но существуют и другие показатели, которые влияют на выбор утеплителя.
Таблица теплопроводности утеплителей
В таблице указаны данные по наиболее широко применяемым утеплителям, которые используют в частном строительстве: минеральной ваты, пенополистирола, пенополиуретана и пенопласта. Также приведены сравнительные данные по другим видам.
Таблица теплопроводности утеплителей
| Теплопроводность, Вт/(м*С) | Плотность, кг/м3 | Паропроницаемость, мг/ (м*ч*Па) | «+» | «-» | Горюч. |
| Пенополиуретан | 0,023 | 32 | 0,0-0,05 | 2.Бесшовный монтаж пеной; 3.Долгосрочность; 4.Лучшая тепло-, гидроизоляция | 1.недешевый 2. Не устойчив к УФ-излучению | Самозатухающий |
| 0,029 | 40 | |||||
| 0,035 | 60 | |||||
| 0,041 | 80 | |||||
| Пенополистирол (пенопласт) | 0,038 | 40 | 0,013-0,05 | 1.Отлично изолирует; 2. Дешевый; 3. Влагонепроницаем | 1. Хрупкий; 2. Не «дышит» и образует конденсат | Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание |
| 0,041 | 100 | |||||
| 0,05 | 150 | |||||
| Экструдированный пенополистирол | 0,031 | 33 | 0,013 | 1.Очень низкая теплопроводность; 3.Влагонепроницаем; 4.Прочен на сжатие; 5. Не гниет и не плесневеет; 6. Эксплуатация от -50 °С до +75°С; 7.Удобен в монтаже. | 1. На порядок дороже пенопласта; 2. Восприимчив к органическим растворителям; 3. Паропроницаемость низкая, образует конденсат. | Г1 у марок с антипеновыми добавками, другие Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание |
| Минеральная (базальтовая) вата | 0,048 | 50 | 0,49-0,6 | 1.Хорошая паропроницаемость –«дышит»; 2.Противостоит грибкам; 3.Звукоизоляция; 4.Высокая термоизоляция; 5.Механическая прочность; 6.Не сыпется | 1.Недешевый | Огнеупорный |
| 0,056 | 100 | |||||
| 0,07 | 200 | |||||
| Стекловолокно (стекловата) | 0,041-0,044 | 155-200 | 0,5 | 1.Низкая теплопроводность; 2.При пожарах не выделяет токсичных веществ | 1.Со временем теплоизоляция снижается; 2.Может появляться плесень; 3.Проблемный монтаж: волокна осыпаются и наносят вред коже, глазам; 4.Паропроницаемость низкая, образует конденсат. | Не горит |
| Пенопласт ПВХ | 0,052 | 125 | 0,023 | 1.Жесткий и удобный в монтаже | 1.Недолговечен; 2.Плохая паропроницаемость и образование конденсата | Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание |
| Древесные опилки | 0,07-0,18 | 230 | — | 1.Дешевизна; 2.Экологичность | 1.Портиться и гниет; 2.Теплоизоляционные свойства падают при высокой влажности | Пожароопасен |
Сравнение «+» и «-» поможет определить, какой утеплитель выбрать для конкретных целей.
Полезные показатели утеплителей
На какие основные показатели нужно обратить внимание при выборе утеплителя:
- Теплопроводность при выборе утеплителя материала является основным показателем. Чем она ниже, тем лучшая теплоизоляция у этого материала;
- Плотность напрямую влияет на массу материала, от нее зависит, какая дополнительная нагрузка придется на стены или перекрытия дома. Это очень просто вычислить, зная объем утеплителя и его плотность. Обычно теплоизоляционные свойства падают с ростом плотности материала. Чем легче утеплитель, тем проще с ним работать, а нагрузка на перекрытия будет минимальной;
- Паропроницаемость показывает, как материал пропускает водяной пар. Высокий коэффициент говорит о том, что материал может увлажняться. Наоборот, низкий коэффициент указывает то, что материал не пропускает пар и образует конденсат. Материалы можно делить на 2 вида: а) ваты – материалы, состоящие из волокон. Они паропроницаемы; б) пены – это затвердевшая пенная масса особого вещества. Не пропускают пар ;
- Водопоглощение — это способность вещества впитывать воду. Чем она выше, тем менее материал пригоден для утепления, тем более для наружных теплоизоляционных работ, ванной, кухни и других мест с повышенной влажностью;
- Горючесть довольно понятный показатель, очевидно, что наилучшие материалы для утепления те, которые не горят. Также пригодны самозатухающие варианты;
- Прочность на сжатие — это способность материала сохранить свою форму и толщину при механическом воздействии. Многие материалы хороши как утеплитель, но могут сжиматься, при этом снижаются их теплоизоляционные качества;
- Хрупкость нежелательна для утеплителя, хотя и не является основополагающим качеством при выборе;
- Долговечность определяет срок службы материала;
- Толщина материала определяет, сколько пространства будет занимать теплоизоляция. При внутренних работах это важно, ведь чем тоньше слой материала, тем меньше полезного пространств он «съест»;
- Экологичность материала особенно важна при выполнении внутреннего утепления. Нужно обратить внимание, не разлагается ли утеплитель на опасные составляющие, а также не выделяет ли он при пожаре токсичных веществ.
Кто на свете всех теплей?
Цель такого тщательного изучения утеплителей одна — узнать, какой из них лучше всех. Однако, это палка о двух концах, ведь материалы с высокой термоизоляцией могут иметь другие нежелательные характеристики.
Пенополиуретан или экструдированный пенополистирол
Нетрудно определить по таблице, что чемпион по теплоизоляции – это пенополиуретан. Но и цена его гораздо выше, нежели у полистирола или пенопласта. Все потому что он обладает двумя наиболее востребованными в строительстве качествами: негорючесть и водоотталкивающие свойства. Его трудно поджечь, поэтому пожарная безопасность такого утепления высока, к тому же он не боится намокнуть.Но у пенополиуретана появилась настоящая альтернатива – экструдированный пенополистирол. По сути это тот же пенопласт, но прошедший дополнительную обработку – экструдировку, которая улучшила его. Это материал с равномерной структурой и замкнутыми ячейками, который представлен в виде листов разной толщины. От обычного пенопласта его отличает усиленная прочность и способность выдерживать механическое давление. Именно поэтому его можно назвать достойным конкурентом пенополиуретану. Единственный недостаток монтажа отдельных плит – швы, которые успешно заделываются монтажной пеной.
А уж чем вам удобнее пользоваться – жидким утеплителем из баллончика или плитами, выбирать только вам. Но помните, что эти материалы не «дышат» и могут образовывать эффект запотевших окон, так что все утепление может уйти из форточки во время проветривания. Поэтому утеплять такими материалами нужно разумно.
Минеральная вата или пенопласт
Если сравнивать минеральную вату и пенопласт, то их теплопроводность находится на одном уровне ≈ 0,5. Поэтому выбирая между этими материалами, неплохо было бы оценить и другие качества, такие как водопроницаемость. Так, монтаж ваты в местах с возможным намоканием нежелательна, поскольку она теряет свойства теплоизоляции на 50% при намокании на 20%. С другой стороны, вата «дышит» и пропускает пар, так что не будет образовываться конденсата. В доме, который утеплен ватой из базальтового волокна, не будут запотевать окна. И вата, в отличие от пенопласта, не горит.Другие утеплители
Весьма популярны сейчас эко-материалы, такие как опилки, которые смешивают с глиной и используют для стен. Однако, такой приятный по цене материал как опилки, имеет много недостатков: горит, намокает и гниет. Не говоря уже о том, что набирая влагу, опилки теряют теплоизоляционные свойства.
Также набирает популярности дешевое и экологичное пеностекло, которое можно применять только без нагрузок, поскольку он весьма хрупок.
Выбирая утеплитель
Цены на энергоносители растут, и вместе с тем растет популярность на утеплители. В нашей статье представлена таблица теплопроводности материалов для утепления и сравнительный анализ популярных видов утеплителей. Главное, что хотелось бы отметить — хорошие показатели вы получите, приобретая только качественный сертифицированный продукт. Выбор теплоизоляционных материалов на рынке весьма широк и один вид утеплителя предлагается более чем пятью производителями. Много из них могут вас огорчить своим качеством, поэтому ориентируйтесь на отзывы тех, кто испытал конкретные торговые марки на «своей шкуре».
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Теплопроводность пенополистирола — какая она и от чего зависит
Обновлено: 01 ноября 2020
74503
Перечисляя параметры утеплителей, на первое место всегда ставят теплопроводность материала. Зависит она от того, сколько в данном веществе содержится воздуха. Ведь именно воздушная среда служит отличным естественным теплоизолятором. Заметим, что способность проводить тепло уменьшается при увеличении разреженности среды. Так что лучше всего держит тепло прослойка из вакуума.
На этом принципе основана работа термосов. Но при строительстве вакуум создать проблематично, поэтому ограничиваются обычным воздухом. К примеру, низкая теплопроводность пенополистирола, особенно экструдированного, обусловлена тем, что этого самого воздуха в нем хоть отбавляй.
Что влияет на способность пенополистирола проводить тепло
Чтобы наглядно понять, что такое теплопроводность, возьмем кусок материала метровой толщины и площадью один квадратный метр. Причем одну его сторону нагреваем, а вторую оставляем холодной. Разница этих температур должна быть десятикратной. Измерив количество теплоты, которое за одну секунду переходит на холодную сторону, получаем коэффициент теплопроводности.
Отчего же именно пенополистирол способен хорошо сохранять как тепло, так и холод? Оказывается, всё дело в его строении. Конструктивно данный материал состоит из множества герметичных многогранных ячеек, имеющих размер от 2 до 8 миллиметров. Внутри у них находится воздух – он составляет 98 процентов и служит великолепным теплоизолятором. На полистирол приходится 2% от объёма.А по массе полистирол составляет 100%, т.к. воздух, условно говоря, не имеет массы.
Надо заметить, что теплопроводность экструдированного пенополистирола остается неизменной по прошествии времени. Это выгодно отличает данный материал от других пенопластов, ячейки которых наполнены не воздухом, а иным газом. Ведь этот газ обладает способностью постепенно улетучиваться, а воздух так и остается внутри герметичных пенополистирольных ячеек.
Покупая пенопласт, мы обычно спрашиваем продавца о том, каково значение плотности данного материала. Ведь мы привыкли, что плотность и способность проводить тепло неразрывно связаны друг с другом. Существуют даже таблицы этой зависимости, с помощью которых можно выбрать подходящую марку утеплителя.
| Плотность пенополистирола кг/м3 | Теплопроводность Вт./МКв |
|---|---|
| 10 | 0,044 |
| 15 | 0,038 |
| 20 | 0,035 |
| 25 | 0,034 |
| 30 | 0,033 |
| 35 | 0,032 |
Однако в нынешнее время придумали улучшенный утеплитель, в который введены графитовые добавки. Благодаря им коэффициент теплопроводности пенополистирола различной плотности остается неизменным. Его значение — от 0,03 до 0,033 ватта на метр на Кельвин. Так что теперь, приобретая современный улучшенный ЭППС, нет надобности проверять его плотность.
Маркировка пенополистирола теплопроводность которого не зависит от плотности:
| Марка пенополистирола | Теплопроводность Вт./МКв |
|---|---|
| EPS 50 | 0.031 — 0.032 |
| EPS 70 | 0.033 — 0.032 |
| EPS 80 | 0.031 |
| EPS 100 | 0.030 — 0.033 |
| EPS 120 | 0.031 |
| EPS 150 | 0.030 — 0.031 |
| EPS 200 | 0.031 |
Пенополистирол и другие утеплители: сравнение
Сравним теплопроводность минеральной ваты и пенополистирола. У последнего данный показатель меньше и составляет – от 0,028 до 0,034 ватта на метр на Кельвин. Теплоизоляционные свойства ЭППС без графитовых добавок уменьшаются с увеличением плотности. Так, например, экструдированный пенополистирол, теплопроводность которого 0,03 ватта на метр на Кельвин, обладает плотностью 45 килограммов на кубический метр.
Сравнив данные показатели у разнообразных утеплителей, можно сделать вывод в пользу ЭППС. Двухсантиметровый слой этого материала держит тепло так же, как минвата слоем 3,8 сантиметра, обычный пенопласт слоем 3 сантиметра, деревянная доска толщиной 20 сантиметров. Кирпичом же придется выложить стенку 37 сантиметров толщиной, а пенобетоном – 27 сантиметров. Впечатляюще, не так ли?
Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
от чего зависит, сравнение с минватой и Пеноплексом, цены
Одна из самых важных характеристик при выборе любого утеплителя – теплопроводность. Ее коэффициент показывает, сколько тепла проходит через материал (пенопласт, Penoplex, кирпич, минвату) за определенное время. Чем дольше длится процесс такого теплообмена, тем ниже будет его значение и, соответственно, тем больше тепла останется внутри помещения.
Оглавление:
- От чего зависит теплопроводность?
- Сравнение с Пеноплексом и минватой
- Цена пенополистирола
Что влияет на теплопередачу?
Существует несколько факторов, которые значительно влияют на ее величину:
- наличие пор и их структура;
- плотность, толщина;
- влагопоглощаемость.
Благодаря наличию пор в материале, как, например, в пенопласте и Пеноплексе, они имеют низкую теплопередачу. Внутри гранул нет ничего, кроме воздуха, а он имеет самую малую величину коэффициента – 0,022 Вт/м·К. Закрытые и маленького размера поры также затрудняют передачу тепловой энергии, а если они открытые и соединены между собой, то появляется конвекция, из-за которой повышается теплопроводность.
Чем плотнее материал, тем быстрее он пропускает тепло, как, например, металл или графит. Для сравнения, плотность пенопласта составляет 18 кг/м3, а у сплошного силикатного кирпича – около 1800 кг/м3, следовательно, у первого теплопередача будет очень низкая, а у второго – весьма высокая. Ко всему этому немаловажное значение имеет способность утеплителя поглощать воду, так как при попадании влаги внутрь она вытесняет сухой воздух, тем самым повышая передачу тепловой энергии.
Таблица с величинами коэффициентов теплопроводности:
| Наименование теплоизоляции | Плотность, кг/м3 | Теплопроводность, Вт/м·К | |
| Минвата | 200 | 0,08 | |
| 125 | 0,07 | ||
| Пенополистирол | ПСБ-С 15 | до 15 | 0,043 |
| ПСБ-С 25 | 15,1-25 | 0,041 | |
| ПСБ-С 35 | 15,1-35 | 0,038 | |
| ПСБ-С 50 | 15,1-50 | 0,041 | |
| Пеноплекс | 33-45 | 0,03-0,032 | |
| Пустотелый керамический кирпич | 1200 | 0,52 | |
| Сплошной силикатный кирпич | 1800 | 0,47 | |
| Стекловата | 75-175 | 0,032-0,041 | |
Значение величины теплопроводности гранул пенопласта в зависимости от толщины:
| Толщина, мм | Коэффициент теплопередачи, Вт/м·К |
| 30 | 0,04 |
| 50 | 0,03-0,037 |
| 100 | 0,03-0,046 |
| 150 | 0,02 |
Сравнение с другими утеплителями
Пенопласт получается в результате вспенивания полистирола, благодаря чему появляются наполненные газом поры, а Пеноплекс – экструдированный пенополистирол, произведенный методом экструзии, поэтому его гранулы имеют меньший размер. К тому же из-за равномерного и упорядоченного расположения ячеек в экструзионном, он является более прочным утеплителем, что позволяет ему сильнее изгибаться и меньше продавливаться под нагрузкой. Оба материала имеют наивысшие степени пожароопасности, поэтому обязательно следует учитывать это во время монтажа.
Сравнительная таблица Пеноплекса и пенополистирола:
| Пенопласт | Пеноплекс | |
| Плотность, кг/м3 | 18 | 25-32 |
| Влагопоглощаемость, % | 0,8-1,2 | 0,4 |
| Паропроницаемость, мг/(м·ч·Па) | 0,05 | 0,02 |
| Теплопроводность, Вт/м·К | 0,031-0,041 | 0,03 |
По величине теплопроводности пенопласт проигрывает Пеноплексу, и по другим показателям также. Но даже если утеплять дом обычным вспененным полистиролом, то теплопотери могут сократиться практически на 40%. Главное – провести все работы по монтажу согласно всем требования производителя, в том числе не допустить попадания влаги между стеной и теплоизоляцией и ограничить доступ для грызунов.
По всем свойствам пенопласт и в сравнении с минватой весьма различается:
| Минвата | |
| Плотность, кг/м3 | 10-300 |
| Влагопоглощаемость, % | более 1% |
| Паропроницаемость, мг/(м·ч·Па) | 0,4-0,5 |
| Теплопередача, Вт/м·К | 0,045 (при 35 кг/м3) -0,7 |
По коэффициенту теплопередачи пенопласт имеет наилучшее значение, но по паропроницаемости показатель у минваты намного лучше, в итоге ее свободно можно использовать внутри жилых помещений, к тому же она огнеустойчива, в отличие от вспененного полистирола. Также благодаря производству из минерального сырья она не выделяет во время горения опасных веществ, и, разлагаясь, не загрязняет окружающую среду. Но минвата по сравнению со вспененным полистиролом имеет намного больший вес, поэтому для ее монтажа, особенно на стены, требуется крепкая конструкция.
Стоимость
Таблица цен, по которым можно купить пенопласт:
| Наименование марки пенополистирола | Размеры, мм (длина/ширина/толщина) | Плотность, кг/м3 | Стоимость за м2, рубли | |
| Knauf | Therm Compack | 1000x600x50 | 10-15 | 150 |
| Therm Wall Light | 1000x1200x100 | 10-12 | 190 | |
| 1000х1200х50 | 10-12 | |||
| 1000х1200х20 | 10-12 | 40 | ||
| Therm Facade | 1000x1200x100 | 15,1-17,2 | 390 | |
| Therm Wall | 2000х1200х50 | 10-12 | 150 | |
| ПСБ-С 15 | 1000х1000х20 | 15 | 50 | |
| 1000х1000х30 | 60 | |||
| 1000х1000х40 | 80 | |||
| 1000х1000х50 | 90 | |||
| 1000х1000х100 | 170 | |||
| ПСБ-С 25 | 1000х1000х20 | 20 | 80 | |
| 1000х1000х30 | 120 | |||
| 1000х1000х40 | 140 | |||
| 1000х1000х50 | 150 | |||
| 1000х1000х100 | 300 | |||
| ПСБ-С 35 | 1000х1000х20 | 35 | 100 | |
| 1000х1000х30 | 140 | |||
| 1000х1000х40 | 180 | |||
| 1000х1000х50 | 200 | |||
| 1000х1000х100 | 400 | |||
Выбирая утеплитель, следует помнить, что чем выше коэффициент теплопередачи, тем большее количество слоев придется монтировать. Так, например, базальтовая минвата толщиной в 100 мм имеет практически такую же проводимость тепла – 0,042 Вт/м·К, как у пенополистирола размером 50 мм – 0,046 Вт/м·К, а теплопроводность Пеноплекса с 50 мм и 100 мм – 0,03 Вт/м·К. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, так минеральную вату рекомендуется использовать там, где требуется повышенная паропроницаемость и устойчивость к большим температурам, стекловату следует применять для гаражей или любых других мест, где высока вероятность возгорания.
Пенопласт и экструдированный пенополистирол все же лучше располагать снаружи здания, а не внутри, так меньше шансов для образования конденсата между стеной и утеплителем.
Теплопроводность пенопласта 50 мм в сравнении, таблица и результаты |
Немного об утеплении. Рассмотрим теплопроводность пенопласта 50 мм в сравнении. Таблицу целиком приводить не будем, озвучим лишь некоторые основные моменты.
Почему теплопроводность пенопласта целесообразно рассматривать именно в сравнении с другими видами теплоизоляторов? И почему для анализа выбрано изделие толщиной 50 мм?
На второй вопрос ответ прост. Листы этой толщины пользуются наибольшей популярностью в малоэтажном строительстве. Причем идет продукт на утепление как внутренних, так и наружных стен. Следует сказать, что такие листы помимо выполнения своей основной функции по теплозащите еще и великолепно снижают передачу нежелательных шумов.
А при чем тут сравнение с остальными видами утеплителя? Оно наглядно показывает, что пенопласт 50 мм значительно превосходит остальных конкурентов.
Происходит это из-за того, что данный материал практически весь состоит из воздуха. А воздух, как известно, обладает чрезвычайно низкой теплопроводностью, порядка 0,027Вт/мК.
Средние же значения этой величины для пенопласта колеблются в пределах 0,037Вт/мК-0,043Вт/мК. Если изобразить сравнение теплоизолирующих материалов в графическом виде, картинка будет выглядеть примерно вот так.
Наш продукт явно вне конкуренции.
Но какова теплопроводность пенопласта 50 мм в сравнении с остальными утеплителями в цифровом выражении? В табличном виде?
Ведь именно такой формат наиболее нагляден?
Если расставить приоритеты по коэффициенту теплопередачи, таблица будет смотреться так.
Но все это, так сказать, теория. В которую вдаваться обычному застройщику неинтересно. Его интересуют практические значения теплопроводности пенопласта (допустим, толщиной 50) в сравнении с другими изоляторами. Озвучиваем несколько цифр.
- Лист пенопласта 50 мм (по СНиП РФ) по теплоизолирующим свойствам равнозначен кирпичной кладке толщиной 850 мм.
- Такой же лист будет эквивалентен вдвое большему объему минеральной ваты.
- Плита пенопласта 100 мм эквивалентна слою 123 мм вспененного пенополистирола.
Можно, конечно, еще порыться в таблицах и справочниках, произвести сравнение, сделать выводы. Но мы одним предложением выразим суть вопроса.
Если для сохранения определенного значения величины энергосбережения потребен слой дерева 45 см или кирпича 201 см, то пенопласта — всего лишь 12 см, благодаря его низкой теплопроводности.
Egor11Теплопроводность пенопласта — точные данные
Пенопласт имеет следующие преимущества перед другими утеплительными материалами: экологичность, лёгкость, гигроскопичность, невысокая стоимость. Однако, главное достоинство — низкая теплопроводность пенопласта, которая делает его одним из наиболее распространенных теплоизолирующих материалов.
Общее описание
Пенопласт представляет собой плиты различной толщины, состоящие из вспененного материала – полимера. Теплопроводность пенопласта обеспечивается воздухом, из которого он состоит на 95-98%, т.е. газа, который не пропускает тепло.
Так как пенопласт в своей основе состоит из воздуха, то он имеет крайне низкую плотность, и, соответственно, малый удельный вес. Также пенопласт обладает очень хорошей звукоизоляцией (тонкие перегородки ячеек, заполненные воздухом – очень плохой проводник звуков).
В зависимости от исходного сырья (полимера) и процессов изготовления, можно производить пенопласт разной плотности, устойчивости к воздействию механических факторов, устойчивости к иным видам воздействия. В связи с вышеперечисленным, обусловливается выбор определенного вида пенопласта и его применение.
Характеристики теплопроводности пенопласта
Для того чтобы рассмотреть такую характеристику, как теплопроводность пенопласта, разберемся для начала, что из себя представляет в принципе теплопроводность материалов. Теплопроводностью называют количественную характеристику способности тела проводить тепло.
Это количество тепловой энергии (Ватт), которое любой материал способен провести через себя (метр), при определенной температуре (С) за определенное время. Обозначается — λ и выражается Вт/м•С.
Определим оптимальные размеры данного утеплителя исходя из его теплопроводных характеристик. На рынке стройматериалов большое множество различных утеплителей. Пенопласт, как мы уже знаем, обладает теплопроводностью очень низкой, но эта величина зависит от марки материала.
Например, пенопласт марки ПСБ-С 50 имеет плотность 50 кг/м3. Таким образом, его теплопроводность составляет 0,041 Вт/м•С (данные указаны при 20-30 С). Для пенопласта марки ПСБ-С 25 значение будет 0,041 Вт/м•С, а марки ПСБ-С 35 – 0,038 Вт/м•С. Приведенные величины коэффициентов теплопроводности указаны для пенопласта одинаковой толщины.
Наиболее заметна теплопроводность пенопласта при сопоставлении значений с другими теплоизоляционными материалами. К примеру, лист пенопласта 30-40 мм аналогичен объёму минваты в несколько раз большей, а толщина листа 150 мм заменяет 185 мм пенополистирола. Конечно, есть материалы, у которых коэффициент ниже. К таким относится и пеноплекс. 30 мм пеноплекса смогут заменить 40 мм пенопласта, при аналогичных условиях.
Какие листы выбрать?
Чтобы добиться наиболее эффективной теплоизоляции стены, необходимо правильно рассчитать толщину используемого утеплителя. Для примера рассчитаем, какой толщины нужен утеплитель для стены толщиной в один кирпич.
Сначала необходимо узнать общее теплосопротивление. Это постоянное значение, зависящее от климатических условий в определенной области страны. На юге России она составляет 2,8 кВт/м2, для полосы умеренного климата — 4,2 кВт/м2. Затем найдем теплосопротивление кирпичной кладки: R = p/k, где p – толщина стены, а k – коэффициент, указывающий, насколько сильно стена проводит тепло.
Имея начальные данные, мы можем узнать, какое теплосопротивление утеплителя необходимо использовать, применив формулу p=R*k. где R — общее теплосопротивление, а k — значение теплопроводности утеплителя.
Возьмем для примера пенопласт марки ПСБ-С 35, имеющий плотность 35 кг/м3 для стены, толщиной в один кирпич (0,25 м) в регионе средней полосы России. Общее теплосопротивление имеет значение 4,2 кВт/м2.
Для начала необходимо узнать теплосопротивление нашей стены (R1). Коэффициент для силикатного пустотного кирпича составляет 0,76 Вт/м•С (k1), толщина – 0,25 м (p1). Находим теплосопротивление:
R1 = p1 / k1 = 0,25 / 0,76 = 0,32 (кВт/м2).
Теперь находим теплосопротивление для утеплителя (R2):
R2 = R – R1 = 4.2 – 0,32 = 3,88 (кВт/м2)
Значение теплосопротивления пенопласта ПСБ-С 35 (k2) равен 0,038 Вт/м•С. Находим требуемую толщину пенопласта (p2):
p2 = R2*k2 = 3.88*0.038 = 0.15 м.
Вывод: при заданных условиях нам необходим пенопласт ПСБ-С 35 15 см.
Аналогичным способом можно сделать расчеты для любого материала, используемого в качестве утеплителя. Коэффициенты теплопроводности разных строительных материалов можно найти в специальной литературе или в сети Интернет.
Теплопроводность полистирола — Большая химическая энциклопедия
| Рис. 3. Влияние старения на теплопроводность ячеистых пластиков A, экстендированного полистирола B, полиуретана без покрытия C, фенола без покрытия и D, полиуретана … |
Для материалов эквивалентной плотности вспененные водой полиуретаны и вспененный полистирол из углеводородов имеют схожую теплопроводность.Это связано с тем, что определяющим фактором, определяющим проводимость, является природа газа, присутствующего в полостях. В обоих вышеупомянутых случаях воздух во всех смыслах и целях обычно заменяет любой остаточный продувочный газ либо во время производства, либо вскоре после него. Пенополиуретаны, изготовленные с использованием фторуглеродов, имеют более низкую теплопроводность (0,12-0,15 БТЕ в час ° F) (0,017-0,022 Вт / мК) из-за более низкой проводимости газа. Сравнительные значения теплопроводности воздуха, двуокиси углерода и монофтортрихлорметана приведены в таблице 27.3. [Pg.802]
За исключением случаев, когда пена окружена оболочкой из относительно непроницаемого материала, можно было бы ожидать, что выдуваемый газ будет диффундировать и заменяться воздухом, а теплопроводность пен будет увеличиваться до тех пор, пока они приблизились к пенополистиролу аналогичной плотности. Пока это … [Pg.802]
| Рис. 4.35. Зависимость теплопроводности гранул пенополистирола от плотности. Перепечатано с разрешения компании Dow Chemical Company.Авторское право 1966. |
| Рис. 4. Теплопроводность ячеистых пластиков A, экструдированного полистирола, 32 кг / м3, B, полиуретана, 32 кг / м3 и C, пены ПВХ, 32 кг / м3. |
В настоящей работе значения теплопроводности k были определены с помощью датчика теплопроводности (24). Давно известно, что сера имеет низкую теплопроводность, хотя в таких материалах, как ПВХ и пенополистирол, эти значения еще ниже. Композиты на серной связке, изготовленные с недорогими наполнителями, такими как грунт и песок, имеют теплопроводность, которая ниже, чем у типичного портландцементного бетона, но со значениями выше, чем у самой серы.Однако значения для композитов все еще низкие, что можно увидеть при сравнении со значениями для проводников, таких как сталь и медь (Таблица II). [Стр.112]
| Рисунок 10.3 Влияние плотности на теплопроводность жестких ячеистых полимеров. A, полистирол [25] B, полистирол [37] C, полиуретан-воздух [37] D, полиуретан-CFC 11 (CCI3F) [70] E, полиуретан [37] F, фенолформальдегид [37] G, эбонит [ 37]. Чтобы преобразовать кг / м3 в фунты / фут3, умножьте на 0,0624. Воспроизведено по Ф.O. Guenther, SPE Transactions, 2, 243 (1962), с разрешения общества инженеров по пластмассам, Брукфилд, Коннектикут, США … |
Dow и BASF независимо друг от друга разработали составы пенополистирола, которые не содержат ГХФУ или вспенивающих агентов ГФУ [88,113-118]. Поскольку эти пены не содержат улавливающих газов, которые имеют желаемые изоляционные свойства, для этого использовались инфракрасные ослабители. улучшают теплопроводность вспененных изделий. [Pg.227]
Введение. Было признано, что жесткие пенополиуретаны, полученные экструзией с раздувом CFC-11, являются изоляционными материалами с самой низкой теплопроводностью по сравнению с другими изоляционными материалами, такими как жесткие вспененные полиуретаны, стекловолоконные материалы или пенополистирол.[Стр.88]
Этот тип пенопласта доступен в двух формах: экструдированный пенополистирол и пенополистирол для формованных пенопластов. Пенополистирол — это легкий пенопласт с закрытыми порами, с низкой теплопроводностью и отличной водостойкостью. Они соответствуют требованиям к низкотемпературной изоляции и плавучести (6). [Pg.235]
Пены карбамидоформальдегидные обычно представляют собой хрупкие структуры с низкой прочностью на сжатие (менее 50 фунтов на квадратный дюйм или 0,34 МПа). К ним может применяться термин «хрупкие».Это губчатые пены с открытыми ячейками, способные впитывать большое количество воды. Пены Hiese также обладают теплоизоляционными и звукоизолирующими свойствами, обычными для пен с низкой плотностью. Например, их теплопроводность находится в пределах значений, указанных для пенополистирола (0,24–0,33). Это результат их низкой плотности и размера клетки улитки (5). [Pg.257]
AH 103 EPS 303 Руководство по отчетности о свойствах теплопередачи изоляционных материалов из пенополистирола, теплопроводности и проницаемости построенных строительных систем.[Pg.350]
Определяется как количество тепла Δ Q , переданное за время Δ t через толщину L в направлении, нормальном к поверхности площадью A , из-за разницы температур Δ T , в установившемся режиме и когда теплопередача зависит только от температурного градиента.
Рекомендуемые дополнительные знанияПримерыВ металлах теплопроводность приблизительно соответствует электропроводности в соответствии с законом Видемана-Франца, поскольку свободно движущиеся валентные электроны переносят не только электрический ток, но и тепловую энергию.Однако общая корреляция между электропроводностью и теплопроводностью не сохраняется для других материалов из-за повышенного значения фононных носителей для тепла в неметаллах. Как показано в таблице ниже, серебро с высокой электропроводностью менее теплопроводно, чем алмаз, который является электрическим изолятором. Теплопроводность зависит от многих свойств материала, особенно от его структуры и температуры. Например, чистые кристаллические вещества демонстрируют очень разную теплопроводность вдоль разных осей кристалла из-за различий в фононном взаимодействии вдоль данной оси кристалла.Сапфир является ярким примером переменной теплопроводности в зависимости от ориентации и температуры, для которой в справочнике CRC указана теплопроводность 2,6 Вт / (м · К), перпендикулярная оси c при 373 K, но 6000 Вт / ( м · К) при 36 градусах от оси c и 35 К (возможна опечатка?). Воздух и другие газы, как правило, являются хорошими изоляторами при отсутствии конвекции. Следовательно, многие изоляционные материалы функционируют просто за счет наличия большого количества заполненных газом карманов, которые предотвращают крупномасштабную конвекцию.Их примеры включают вспененный и экструдированный полистирол (обычно называемый «пенополистиролом») и аэрогель диоксида кремния. Природные, биологические изоляторы, такие как мех и перья, достигают аналогичного эффекта, резко подавляя конвекцию воздуха или воды возле кожи животного. Теплопроводность играет важную роль в теплоизоляции зданий и в смежных областях. Однако материалы, используемые в таких отраслях, редко подвергаются стандартам химической чистоты. Ниже перечислены значения k некоторых строительных материалов.Их следует считать приблизительными из-за неопределенностей, связанных с определениями материалов. Следующая таблица предназначена в качестве небольшой выборки данных для иллюстрации теплопроводности различных типов веществ. Более полный перечень измеренных значений k см. В справочных материалах. Перечень значений теплопроводности
Это список приблизительных значений теплопроводности k для некоторых распространенных материалов.Пожалуйста, обратитесь к списку теплопроводности для получения более точных значений, справочных материалов и подробной информации. ИзмерениеДля получения хороших проводников тепла можно использовать метод стержня Серла. [1] Для плохих проводников тепла можно использовать дисковый метод Лиза. [2] Альтернативный традиционный метод с использованием реальных термометров описан в [3]. Краткий обзор новых методов измерения теплопроводности, температуропроводности и удельной теплоемкости в рамках одного измерения доступен в [4].Тестер теплопроводности, один из инструментов геммологии, определяет, являются ли драгоценные камни настоящими алмазами, используя уникально высокую теплопроводность алмаза. Стандартные методы измерения
Связанные терминыОбратная величина теплопроводности равна , удельное тепловое сопротивление измеряется в кельвин-метрах на ватт (К · м · Вт −1 ). При работе с известным количеством материала можно описать его теплопроводность и взаимное свойство тепловое сопротивление . К сожалению, у этих терминов есть разные определения. Первое определение (общее)Для общего научного использования теплопроводность — это количество тепла, которое проходит за единицу времени через пластину определенной площади и толщины , когда ее противоположные грани различаются по температуре на один градус.Для пластины с теплопроводностью k , площадью A и толщиной L это составляет kA / L , измеренное в Вт · K −1 . Это соответствует соотношению между электропроводностью (А · м -1 · В -1 ) и электрической проводимостью (А · В -1 ). Существует также мера, известная как коэффициент теплопередачи: количество тепла, которое проходит в единицу времени через единицу площади пластины определенной толщины, когда ее противоположные стороны отличаются по температуре на один градус.Обратное — , теплоизоляция . В итоге:
Коэффициент теплопередачи также известен как тепловая проводимость Второе определение (здания)Когда речь идет о зданиях, термическое сопротивление или R-value означает то, что описано выше как теплоизоляцию, а теплопроводность , означает обратное. Для материалов, соединенных последовательно, эти тепловые сопротивления (в отличие от проводимости) можно просто сложить, чтобы получить тепловое сопротивление для всего. Третий член, коэффициент теплопередачи , включает теплопроводность конструкции наряду с теплопередачей за счет конвекции и излучения. Он измеряется в тех же единицах, что и теплопроводность, и иногда известен как комбинированный коэффициент теплопроводности . Термин U-значение является еще одним синонимом. Таким образом, для пластины с теплопроводностью k (значение k [1] ), площадь A и толщина L :
Текстильная промышленностьВ текстильных изделиях значение тог может указываться как мера теплового сопротивления вместо меры в единицах СИ. ИстокиТеплопроводность системы определяется тем, как взаимодействуют атомы, составляющие систему. Нет простых и правильных выражений для теплопроводности. Существует два разных подхода к расчету теплопроводности системы. Первый подход использует отношения Грина-Кубо.Хотя это выражение является точным *, для расчета теплопроводности плотной жидкости или твердого тела с использованием этого соотношения требуется использование компьютерного моделирования молекулярной динамики.
Второй подход основан на подходе времени релаксации. Известно, что из-за ангармонизма внутри кристаллического потенциала фононы в системе рассеиваются. Есть три основных механизма рассеяния:
|