Transstroyservice.ru

ТрансСтройСервис
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент теплопроводности пенопласта

Каким коэффициентом теплопроводности обладает пенопласт?

Утеплить помещение можно различными методами. Например, использовать пенопласт. Его отличительная характеристика – это высокие эксплуатационные качества. Самым основным достоинством пенопласта является низкая теплопроводность. Это качество помогает хорошо сохранять тепло. Помимо этого, пенопласт имеет и другие плюсы.

  1. Практичность.
  2. Экологичность.
  3. Легкость.
  4. Простая установка.
  5. Способность выдерживать температурные перепады.
  6. Доступная цена.

Как плотность пенопласта влияет на его стоимость?

Существует несколько точек зрения, связанных с понятием плотности. Единицей измерения данного параметра является килограмм на метр в кубе. Эта величина вычисляется из отношения веса к объему. Нельзя со стопроцентной точностью определить качественные характеристики пенополистирола, связанные с его плотностью. Даже вес утеплителя не влияет на его способность к сохранению тепла.

Задумываясь над вопросом покупки утеплителя, покупатели всегда интересуются его плотностью. На основе этих данных можно судить о прочности материала, его весе и теплопроводности. Значения плотности пенопласта всегда относятся к определенному диапазону.

В процессе производства плит из пенополистирола производитель определяет себестоимость продукции. Исходя из формулы определения плотности, вес утеплителя будет влиять на данную величину. Чем больше вес материала, тем он плотнее, поэтому его стоимость выше. Это связано с тем, что полистирол, как сырье для плит теплоизолятора, играет важную роль. Он составляет около 80% от общей себестоимости готовой продукции.

Как изменение теплопроводности пенопласта влияет на его плотность?

Любой теплоизоляционный материал содержит воздух, находящийся в порах. Улучшенный показатель теплопроводности зависит от количества атмосферного воздуха, содержащегося в материале. Чем его больше, тем меньше коэффициент теплопроводности. Производство пенопласта осуществляется из шариков пенополистирола, содержащих воздух.

Отсюда можно сделать вывод, что плотность пенополистирола не оказывает влияние на его теплопроводность. Если эта величина изменяется, то изменения теплопроводности происходят в пределах процентных долей. Стопроцентное содержание воздуха в утеплителе связано с его высокой теплосберегающей способностью, так как для воздуха характерен наиболее низкий коэффициент теплопроводности.

За счет низкой теплопроводности утеплителя обеспечивается высокая степень энергосбережения. Если сравнивать пенопласт с кирпичом, то их энергосберегающая способность будет существенно отличаться, поскольку 12 см толщины теплоизолятора соответствует 210 см мощности стены из кирпича или 45-сантиметровой деревянной стены.

Коэффициент теплопроводности пенопласта, выраженный в цифровом значении, принадлежит интервалу 0.037 Вт/мК – 0.043 Вт/мК. Данное значение можно сопоставить с показателем теплопроводности воздуха, равным 0.027 Вт/мК.

Какой плотности использовать пенопласт?

Выпускаются следующие основные виды пенополистирола, отличающиеся по своей плотности и другим характеристикам:

  1. ПСБ-С-15, плотность пенопласта до 15 кг/куб.м.
  2. ПСБ-С-25, от 15 кг/куб.м до 25 кг/куб.м.
  3. ПСБ-С-35, от 25 кг/куб.м до 35 кг/куб.м.
  4. ПСБ-С-50, от 35 кг/куб.м до 50 кг/куб.м.

Обозначение марок плит представляет буквенно-цифровой код. Например, ПСБ расшифровывается как беспрессовый полистирол. Цифры указывают на значение верхнего предела плотности. Буква “С” в обозначении кода ПСБ-С расшифровывается как самозатухающий.

Свойства теплоизолятора ПСБ-С-15 и его применение

Плиты пенополистирола ПСБ-С-15 позволяют создавать ненагружаемую теплоизоляцию. Это связано с отсутствием нагрузок на утеплитель, теплопроводность и плотность которых составляет не больше 15 кг/куб.м.

Среди пенополистиролов цены на ПСБ-С-15 являются наиболее доступными. Основными свойствами утеплителя марки ПСБ-С-15 выделяют следующие:

  1. Величина прочности на сжатие ПСБ-С-15 составляет 10% деформации >0.05 МПa.
  2. Значение предела прочности при изгибе >0.07 МПa.
  3. Теплопроводность марки ПСБ-С-15 составляет не более 0.042 Вт/мК.
  4. Водопоглощение за 24 часа должно быть не боле 3% от общего объема.

Другое неоспоримое достоинство, которым обладает пенополистирол ПСБ-С-15, связано с его низкой деформируемостью, удобной укладкой, экономичностью. Пенопласт ПСБС-15 широко применяют с целью теплоизоляции бытовок, контейнеров, вагонов и иных конструкций, используемых в строительстве.

Как применять утеплитель ПСБ-С-25?

Плотность пенопласта рассчитывается по аналогии с определением плотности кирпича. Если один куб пенопласта имеет плотность 25, то его масса равняется 25 кг. Прочность на сжатие и изгиб пенопласта зависит от его плотности. Марка пенопласта и его плотность – это совершенно разные характеристики. Так, в зависимости от марки пенопласта, например, СПБ-С25 или СПБ-С50, характеристика плотности колеблется в интервале 15-25 или 35-50.

Например, пенопласт ПСБ-С-15 можно использовать, чтобы утеплять им фасады домов. Данный тип утеплителя в строительстве практически не используется. Он применяется в конструкциях, прилегающих к сооружениям. Это могут быть веранды или открытые балконы, выполняющие декоративную функцию. С помощью пенопласта данного вида создают фигуры для фасадов, что позволяет:

  • обрамлять окна, углы дома;
  • разделить этажи с помощью карниза.

Пенопласт плотностью 25 используют, чтобы утеплить фасад дома. За стандарт принимают пенопласт, который имеет толщину 5 см. Такой вид утеплителя используется для многих целей. Его толщина изменяется, что зависит от предпочтений заказчика.

Пенопласт наибольшей толщины применяют с целью утепления стен, подверженных влиянию масс атмосферного воздуха. Им можно изолировать стены, что препятствует образованию грибка.

Как пользоваться пенопластом ПСБ-С35?

С целью идеального выравнивания стен можно изменить толщину пенополистирольной плиты. Злоупотреблять размером толщины материала не следует, поскольку это вызовет определенные трудности с закреплением системы водоотливов на углах строения.

Перед выбором утеплителя необходимой толщины следует посмотреть, какое количество запаса от газовой трубы имеется, поскольку ее нельзя закрывать категорически, так как это нарушит эстетику вида строения. В этом случае важно правильно определиться с покупкой пенопласта ПСБ-С-35 толщиной 5 см, нежели видом материала плотностью 25 при толщине 10 см. Хотя их цены практически не отличаются.

Читать еще:  Шпаклевка ветонит ТТ технические характеристики

Утеплителем плотностью 35 можно изолировать фасады строений, откосы окон и дверей. Он имеет цену в два раза больше, чем материал из полистирола плотностью 25. Последним можно утеплять гаражи и нежилые конструкции, если его толщина равна 5 см. При толщине такого утеплителя в 7 см его можно применять при теплоизоляции жилых помещений.

За счет нормального уровня плотности можно использовать теплоизолятор с наименьшей толщиной, что не связано с ухудшением качества утепления. Если теплоизолятор из пенополистирола является более твердым, то с помощью него можно идеально проводить утепление подвальных помещений, стен и фундаментов.

Если пенополистирол хранился долгое время вне помещения, то его структура могла претерпеть изменения из-за атмосферных осадков и солнечного излучения. Плиты становятся желтыми, а их полезные свойства исчезают.

Факторы, влияющие на теплопроводность пенополистирола

Плотность материалов показывает содержание в них воздуха, с увеличением этой характеристики коэффициент теплопроводности снижается. Для пенополистирола при увеличении плотности от 10 до 35 кг/м3 он снижается с 0,044 единиц до 0,032 единиц. Для облегчения расчетов при проектировании производители утеплителя добавляют в состав графит, выравнивая теплопроводность пенополистирола любой плотности до единого значения 0,055 единицы.

Поэтому, приобретая на строительном рынке листы ЭППС, потребителю не нужно проверять данную характеристику материалов разной плотности.

Как достигается основа теплопроводности

Всем своим свойствам, как положительным, так и отрицательным, пенопласт (а по-другому его еще называют вспененным пенополистиролом) обязан стиролу и особенной технологической цепочке производства.

Для начала проводят насыщение стирола воздухом или газом, и делая из него гранулы, которые внутри пусты. Далее под действием пара объем гранул увеличивают во много раз со спеканием при присутствии в составе связующего вещества. Так, мы получаем лист из мелких шариков одинаковой формы, которые наполнены газом.

Хотя стенки их стирола тонкие, но они достаточно прочные. И даже если вы приложите достаточно усилий, будет не так просто разрушить целостность оболочки. Газ, который удерживается внутри, будет неподвижным при любых условиях использования, и тем самым обеспечит низкую теплопроводность пенопласта и площади, которую тот будет покрывать.

То, какова будет окончательная наполненность, зависит от плотности. Это значение может варьировать от 92% до 98%. Заметьте, что чем выше процент, тем плотность будет меньше, а значит, материал будет легче, теплопроводность – выше, а качество утепления тоже будет лучше.

Смысл понятия

Чтобы полностью понять словосочетание «теплопроводность пенопласта», для наглядности можно использовать физическую размерность. Данную величину измеряют в Вт/м*ч*К. Расшифровывается она так – количество ватт тепловой энергии, которая пройдет через толщину материала при площади 1м 2 за час при понижении температуры разогретой поверхность в 1 Кельвин.

«1 Кельвин = 1 градус по Цельсию»

По какой схеме происходит утечка тепла через утеплитель

Среди характеристик технического вида разная плотность материала отражается и на коэффициенте теплопроводности пенопласта. Этот показатель может колебаться от 0.033 до 0,041 единиц. Когда плотность увеличивается, значение (коэффициент) становится меньше.

Но даже при бесконечном повышении плотности никак нельзя добиться потерь, которые будут равны нулю. При переходе образной границы и дальнейшем увеличении плотности у нас получится лишь рост потери тепла, который на графике имеет форму скачкообразности. Важно понимать и то, что при повышении уровня плотности, количество газа и объем материала сократятся, и значит, термоизоляция будет хуже.

Путем опытов было выведено, что способность изолятора сохранять тепло достигало такого максимального значения – от 7-ти до 36 кг/м 3 . Данное число, которое указывают на упаковке, дает знать, сколько будет весить один кубометр утеплителя при указанной плотности. Если плотность небольшая – небольшим будет и вес. А это отдельное преимущество при укладке и монтаже.

Чем тоньше, тем теплее

Для представления данной физической величины в реальности, попробуйте провести сравнение других строительных материалов с пенопластом. Например, вы стоите и рассматриваете с торцы разрезы стен из всевозможных материалов. Для начала вы видите бетонную кладку, толщина которой составляет 3.2 метра, далее кирпичную кладку в пять кирпичей, толщиной 1.25 метра, далее достаточно тонкую деревянную перегородку, ширина которого будет около 0,4 метров. А в самом конце будет лист пенопласта, толщина которого всего 10 см! Но что общего среди всех этих материалов? Лишь одно – одинаковый коэффициент теплопроводности.

Так, при использовании низкой теплопроводности, вы можете прилично сократить расход дорогих материалов, который используют для монтажа, укладки и облицовки. Дом, выстроенный в 2,5 кирпича, будет настолько же надежен, что и дом в 5 кирпичей, но в первом случае расход на отопление будет выше. Если хотите более теплый дом, вам потребуется всего лишь утеплить стену на 5 см пенопластовой плитой. Прочувствуйте всю разницу! Это чистая экономия.

Теплосопротивление материалов

Кладка из красного кирпича, толщина стены 0,25 м. (в один кирпич)0,36
Кладка из красного кирпича, толщина стены 0,38 м. (полтора кирпича)0,53
Кладка из силикатного кирпича, толщина стены 0,25 м. (в один кирпич)0,30
Кладка из силикатного кирпича, толщина стены 0,38 м. (полтора кирпича)0,44
Кладка из газо-пеноблоков, толщина стены 0,2 м.0,69
Кладка из газо-пеноблоков, толщина стены 0,3 м.0,81
Брус деревянный, 100 мм.0,71
Брус деревянный, 150 мм.1,07
Металл 0,5 – 1,0 мм. (ангары, павильоны, строит. вагончики, крыши домов)0,1
Читать еще:  Профиль рехау блиц технические характеристики

Из таблицы следует, что в соответствии с требованиями СНиП толщина стен жилого дома должна быть:

Исполнение данных условий в современной действительности абсолютно нереально. Вот почему использование утеплителей сегодня – вынужденная необходимость. Чем ниже коэффициент теплопроводности утеплителя, тем меньше его слой.

На рынке строительных материалов представлен огромный выбор пенополистирольных плит. Высокая теплопроводность плит утеплителей зависит от их вида. Например: лист пенопласта ПСБ-С 15 обладает до 15 кг/м3 плотностью и 2 см толщиной. Для листа от 2-х до 50 см плотность составляет не более 35 кг/м3. При сравнении пенопласта с другими подобными материалами можно легко проследить зависимость теплопроводности пенополистирольных плит от его толщины.

Так, например: теплопроводность пенопласта 50 мм, больше в два раза, чем у минеральной ваты такого же объема, в таком случае теплопроводность пенопласта, толщина 150 мм, вообще в 6 раз превысит эти показатели. Базальтовая вата, тоже очень сильно проигрывает пенопласту.

Для того чтобы применить один из способов изоляции, необходимо верно выбрать габариты материала. По следующему алгоритму можно выполнить расчет:

  • Необходимо уточнить общее тепло-сопротивление. Эта величина зависит от региона, в котором необходимо выполнить расчет, а именно от его климата.
  • Для вычисления тепло-сопротивления стены можно воспользоваться формулой R=p/k, где ее толщина равна значению р, а k-коэффициент теплопроводности пенопласта.
  • Из постоянных показателей можно сделать вывод, какое сопротивление должно быть у изоляции.
  • Нужную величину можно вычислить по формуле р=R*k, найти значение R можно исходя из предыдущего шага и коэффициента теплопроводности.

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.

Трудность выбора

Кто-то может возразить, что это некорректное сравнение. Нельзя сравнивать материалы, настолько разные по своему происхождения и внутреннему составу. Хорошо. Тогда сравним современные утеплители: минеральные (базальтовые), вспененный и экструдированный пенополистиролы, пенополиуретан.

Проводимое сравнение явно не в пользу плит и матов из волокнистых материалов. Их теплоёмкость почти в 1,5 раза больше, чем у пенопласта. Это сразу понижает их потребительскую ценность и ставит на нижнюю степень по этому показателю.

Сравнить теплопроводность экструдированного пенополистирола и пенопласта достаточно затруднительно. Физически и математически показатели очень близки. Признавая лидерство, имеющего более низкий коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола, вспененный полистирол отвечает ему своим преимуществом – ценой. Разницу в 4 сотых единицы указанного коэффициента, вспененный полистирол перекрывает ценой, которая в 4 раза ниже, чем у именитых конкурентов.

Даже при сравнении теплопроводности пенополиуретана и пенопласта можно сказать о том, что вспененный пенополистирол «хорошо держит удар». Коэффициент теплопроводности пенополиуретана только на 30% меньше, чем у вспененного полистирола. А цена… Не стоит забывать о том, что его монтаж требует определённой квалификации, оборудования. Что потребует дополнительных затрат. Утепление дома пенопластом можно провести своими руками.

Так что есть над чем поразмышлять, прежде чем сделать выбор утеплителя.

2 Виды материала и их технические характеристики

Классификация пенопласта выполняется в зависимости от плотности материала, в соответствии с которой выделяют:

  • ПСБ С15 (пенопласт Knauf Therm);
  • ПСБ С25;
  • ПСБ С35;
  • ПСБ С50.

Также существует пенопласт повышенной твердости ПС-1 и ПС-4.

Технические характеристики пенопласта ПСБ следующие:

  • Плотность, кг/м3: ПСБ С15 -8, ПСБ С25 – 15, ПСБ С35 – 25;
  • Устойчивость к сжатию, МПа: С15 – 0,04, С25 – 0.08, С35 – 0.16;
  • Устойчивость к изгибу, МПа: С15 – 0.06, С25 – 0.018, С35 – 0.25;
  • Процент водопоглощения при полном погружении за 24 часа: С15 – 4, С25 – 3, С35 – 2;
  • Время сапозатухания при отсутствии прямого контакта с огнем, сек: С15 – 4, С25 – 1, С35 – 1;
  • Класс гоючести: у всех материалов – Г3 (нормально горючие);
  • Коэффициент теплопроводимости, Вт/мк: С15 – 0.043, С25 – 0.039, С35 – 0.037;
  • Коэффициент паропроницаемости, мг; С15 – 0.05, С25 – 0.05, С35 – 0.05;
  • Нормальная температура эксплуатации у всех видов составляет от -60 до +80 градусов. При этом пенопласт для здоровью людей не опасен.

Шарики — составляющие пенопласта, удерживающие внутри воздух

Пенопласт класса ПС, обладающие повышенной плотностью, изготавливаются по технологии с использованием прессования, они могут обладать плотностью от 100 до 600 кг/м3. Сфера применения таких пенопластов – утепление пола под бетонные стяжки, прокладка под автомобильные дороги и любые конструкции, оказывающие на теплоизоляционный материал высокое механическое давление.

Технические характеристики прессованого плотного пенопласта, в целом, идентичны материалам, изготовленным по стандартной технологии.

2.1 Плюсы применения

Учитывая небольшую стоимость материала (пускай это даже армированный пенопласт для фасада), его преимущества, при использовании в качестве утеплителя, неоспоримы.

Читать еще:  Пенофол с10 характеристики

По правде говоря, откинув все рекламные уловки маркетологов, теплоизоляционные свойства пенопласта не сильно уступают характеристикам изделий, созданных на его основе, к примеру, пенополистирола, либо пенофола.

Качество утеплить фасад, чердак, либо потолок дома с помощью такого материала, кто бы, что не говорил, можно! Утепление пенопластом не будет казаться неполноценным, так как разница в теплопроводности материалов на уровне 0,03-0,05 Вт/мк, попросту не ощущается.

Среди сильных сторон изолятора, делающих его весьма неплохим утеплителем, можно выделить следующие основные факторы.

2.2 Низкий коэффициент теплопроводности

По теплоизоляционным свойствам материал не сильно отличается от утеплителей из экструдированного пенополистирола, либо минеральной ваты среднего качества, при этом, стоит он на порядок ниже.

Так, теплопроводность пенопласта, в зависимости от плотности материала, колеблется в пределах от 0,037 до 0,041 Вт/мк, что позволяет выполнить эффективное утепление помещений из любого материала – дерева, кирпича, керамзитоблока, либо газосиликатных блоков. Для таких же материалов можно применять карбамидный пенопласт.

Утепление фасада квартиры пенопластом

Низкая теплопроводность пенопласта дает возможность осуществить качественную теплоизоляцию здания при использовании сравнительно тонкого утеплителя, так, на практике, пенопласт, толщиною свыше 12 сантиметров, используется крайне редко.

Для сравнения, теплопроводность минеральной ваты составляет 0.035-0.04 Вт/мк, экструдированного пенополистирола – 0,039 Вт/мк. При этом, стоимость этих материалов превышает цену пенопласта как минимум в 2-2,5 раза.

2.3 Гидрофобность

Гидрофобность материала – это его способность к впитыванию жидкости. Чем меньшей гидрофобность обладает утеплитель тем лучше, так как при впитывании влаги теплоизоляционные материалы склонны к потере своих эксплуатационных характеристик, набору веса, вследствие чего происходит дополнительная нагрузка на несущие конструкции, и быстрому разрушению.

Пенопласт, ввиду своей закрыто-ячеечной структуры, обладает минимальной гидрофобностью. Как показывает практика, за 24 часа полного погружения в воду, материал способен впитать не больше 3% жидкости от своей массы. При этом, 3% — это максимальный показатель впитывания, он не линеен, и не увеличивается со временем.

Благодаря этому, с помощью пенопласта можно выполнять утепление поверхностей, подвергающихся постоянному контакту с водой. К примеру, посредством материала часто утепляют фундамент, либо цокольного этаж, на которые постоянно воздействуют грунтовые воды.

2.4 Шумоподавление

Пенопласт на утепление дома пенопластом изнутри, помимо теплоизоляции, нередко используется и для шумоизоляции помещений. Утепление дома пенопластом позволяет убить сразу двух зайцев: помимо уменьшения теплопотерь здания, вы также получите качественную звукоизоляцию, значительно повышающую комфорт проживания в центре города, либо вблизи железной дороги и автомагистралей.

Шумоизоляция потолка пенопластом

Звукоподавляющие свойства пенопласта возникают благодаря его пористой структуре. Внутри многочисленных ячеек закрыт воздух, который глушит все проникающие звуковые волны.

Безусловно, для качественной изоляции ударного шума использования одного лишь пенопласта недостаточно, однако шум, передающийся по воздуху, данный материал глушит вполне эффективно.

2.5 Химическая инертность

Такой как показатель как химическая инертность является одним из основных факторов определяющих долговечность любого теплоизоляционного материала. У пенопласта с этим параметров все в порядке – он не подвергается разрушению под воздействием щелочных и солевых растворов, кислот, спиртов, и водорастворимых красок.

Пенопласт как утеплитель также обладает преимуществом микробиологической инертности – в нем не заводятся микроорганизмы, он не боится сырости и не плесневеет. Единственный минус – материалом очень любят полакомиться грызуны, поэтому выполняя утепление данным материалом, первоначально необходимо позаботиться об уничтожении мышей.

2.6 Соответствие санитарным нормам

Любой теплоизоляционный материал, которым выполняется внутреннее утепление жилого дома, в первую очередь должен быть экологически безопасным, так как в случае обратного, его испарениями будут постоянно дышать жильцы дома.

Соответствие пенопласта всем санитарным нормам подтверждено Московским Национальным Институтом Гигиены имени Эрисмана (заключение №03/ПМ8), согласно которому при пробах воздуха в помещениях, утепление которых выполнялось посредством пенопласта, никаких вредных для человеческого организма веществ не обнаружено.

Так выглядит структура пенопласта под микроскопом

2.7 Минусы применения

Существенные минусы, которые препятствуют использованию данного материала в качестве промышленного утеплителя, при бытовом утеплении не так уж и страшны.

В первую очередь стоит выделить подверженность горению, что не дает возможности использовать пенопласт как утеплитель изнутри промышленных зданий и других помещений с высокими требованиями к пожарной безопасности. По классу горючести пенопласт относится к категории Г3 или Г4, в зависимости от технологии изготовления.

Чтобы решить вопрос огнеупорности, при изготовлении пенопласта в его состав добавляется антпирен, благодаря которому материал приобретает способность самостоятельного затухания при отсутствии прямого контакта с огнем.

Оптимальный температурный диапазон, при котором пенопласт может нормально эксплуатироваться, составляет от -100 до +80 градусов.

Практика показывает, что материал способен без потери эксплуатационных характеристик выдержать кратковременное повышение температуры до 110 градусов, например при контакте с расплавленной битумной мастикой, однако при долговременном воздействии температуры свыше 80 градусов возможна деформация пенопласта.

Средняя температура плавления пенопласта составляет 270 градусов. Температура возгорания – 440 градусов, при этом, если прямой контакт с огнем отсутствует, пенопласт затухнет в течении 4-5 секунд.

К примеру, температура воспламенения обычной бумаги составляет те же 440-450 градусов. Температура плавления пластика – 220 градусов.

Обзор преимуществ и недостатков утепления домов пенопластом (видео)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector