Плотность утеплителя на что влияет: варианты от 50-80 до 100-150 кг м3, параметры минеральной теплоизоляции и показатели минваты Isover, как выбрать и где применить плотный материал

Содержание

Плотность разных видов утеплителя

Одним из важных параметров утеплителей является плотность. Она может разниться в довольно значительных пределах. На что влияет плотность разных видов утеплителя, какая она должна быть?

Содержание:

Плотность утеплителя: на что влияет?

Каждый теплоизоляционный материал, как и любое физическое тело, имеет свой собственный показатель плотности. Она измеряется в килограммах на метр кубический. То есть, показывает, сколько килограммов данного вещества содержится в одном кубическом метре материала. Иногда плотность называют удельным весом уплотнителя. Что означают показатели плотности утеплителя в практике его использования?

  1. Плотность утеплителя находится в обратной пропорции к его пористости. То есть, чем выше плотность, тем ниже пористость, и наоборот. Пористые материалы хорошо удерживают тепло, позволяя воздуху задерживаться в структуре утеплителя и создавать тепловой буфер.
    Поэтому материалы с высокой плотностью редко обладают хорошими теплоизоляционными свойствами. К примеру, березовый брус имеет плотность от 510 до 770 килограмм на метр кубический, а базальтовая вата – от 50 до 200 килограмм на куб. При этом коэффициент теплопроводности у березового бруса 0,15 Вт, а у базальтовой ваты этот показатель равен от 0,03 до 0,05. То есть, пористый минеральный утеплитель в 5 раз эффективнее препятствует потере тепла, чем плотный деревянный брус.
  2. Из-за корреляции параметров теплопроводности и плотности, даже толстые и надежные стены не обеспечат эффективной теплозащиты. Зато ее поможет создать даже тонкий слой утеплителя.
  3. Чем меньше плотность утеплителя, тем меньшую нагрузку на конструкции он оказывает. Например, ячеистый бетон, хоть и обладает довольно низким коэффициентом теплопроводности, меньшим 0,1 Вт, но мало годится на роль утеплителя для легких стен, каркасных сооружений или межстеновых блоков, так его плотность составляет около 400 килограмм на метр кубический.
  4. Плотность материала обуславливает и степень его противостояния механическим повреждениям. Практически все утеплители с низкой плотностью нуждаются в дополнительном защитном слое. Это относится к пенопласту, пеноизолу, пеноплексу и минеральным утеплителям. Без такого защитного слоя материал начнет просто разрушаться под воздействием внешних воздействий. Низкая плотность означает относительно слабые связи между молекулами вещества, которые легко разрушаются. Чем выше плотность, тем прочнее материал. Например, пеностекло, имеющее коэффициент теплопроводности равный 0,1, гораздо плотнее и прочнее, чем другие виды утеплителей. Его показатель плотности доходит до 400 килограмм на кубический метр. Зато и устойчивость этого вида материала гораздо выше. Поэтому он подходит для использования в качестве внешнего утеплителя и не требует дополнительной защиты.

Плотность разных видов утеплителя

Этот важный показатель различается не только у различных материалов, из которых изготовлен утеплитель.

Благодаря современным технологиям изготовления, плотность может быть различна у разных продуктов, выполненных из одного и того же сырья.

  • Базальтовая вата имеет средний показатель плотности от 50 до 200 кг/мК. Диапазон достаточно широкий. В нем максимальную плотность имеют виды утеплителя, предназначенные для использования в плитах перекрытия или в кровельном утеплении. Например, базальтовый утеплитель ТехноНИКОЛЬ Галатель имеет плотность в 195 кг/мК. Он применяется для утепления стыков крыши и парапета. А базальтовая вата Дахрок от другого известного производителя Роквул имеет плотность в 190 кг/мК. Она предназначается для использования непосредственно под рулонным кровельным покрытием. Базальтовый утеплитель Knauf Insulation HTB может иметь весьма невысокую плотность, всего лишь в 35 кг/мК. Он предназначен для утепления каркасных конструкций и быстровозводимых зданий. Минеральный утеплитель с пониженной плотностью есть на вооружении, практически, у всех крупных производителей.
    Некоторые предпочитают выводить «облегченные» материалы отдельным продуктом, как тот же ТехноНИКОЛЬ, предлагающий, в числе прочих, утеплитель Роклайт с плотностью в 30-40 кг/мК. Некоторые просто выпускают один продукт с дифференцированной плотностью, как компания Кнауфф. Например, уже упоминавшийся Кнауфф НТВ предлагается и в плотности 150 килограмм на куб.
  • Плотность пенопласта колеблется в пределах от 100 до 150 кг/мК. Как правило, уплотненные плиты используются в качестве кровельной изоляции, или в качестве утеплителя для плит перекрытия. Как правило, производителя четко дифференцируют пенопластовые плиты по назначению, в соответствии с которым изменяется и плотность материала.
  • Плотность плит из экструдированного пенополистирола составляет, в зависимости от технологии изготовления, от 28 до 35 кг на метр кубический. Это – один из самых легких материалов, обладающий низким коэффициентом теплопроводности. Плиты разной плотности используются для различных целей и конструкций.
    Так, например, ТехноНиколь CARBON SAND имеет плотность, равную 28 кг/мК. Этот материал используется при изготовлении сэндвич-панелей, максимально снижая их вес и придавая нужные теплоизоляционные характеристики. Материал ТехноНИКОЛЬ CARBON PROF используется в жилищном строительстве для изоляции стен и нагружаемых конструкций. Он имеет плотность уже большую: от 30 до 35 килограмм на куб, а плиты утеплителя, которые предназначены для использования в дорожном строительстве имеют повышенную плотность в 50 и 60 кг на куб, так как подвергаются гораздо больше нагрузке и требуют повышенной прочности. Один из самых распространенных утеплителей из этого материала – Пеноплекс – также имеет дифференцированную плотность, в соответствии с назначением. Утеплитель Пеноплекс Стена, который предназначен для изоляции вертикальных конструкций, имеет плотность в 25 кг/мК. А материал для дорожного строительства обладает плотностью, равной 47 кг/мК.
  • Пеноизол, который отличается ото всех предыдущих материалов тем, что его изготавливают непосредственно на объекте и наносят в жидком виде, обладает низкой плотностью с показателем в 10 кг на кубический метр.
    Высокая пористость материала делает его хорошим утеплителем, а жидкая заливка обеспечивает нужную адгезию, практически, с любыми поверхностями. Однако, как и большинство утеплителей с низкой плотностью, пеноизол требует внешнего защитного слоя, хотя бы штукатурного.
  • Вспененный полиэтилен имеет различную плотность, которая зависит, в основном от его толщины и наличия или отсутствия армирующих материалов. Так, обычный рулонный материал, предназначенный для дополнительной изоляции пола, имеет плотность 24 кг/мК. А материал, который можно использовать для каркасного утепления, в качестве теплоизолирующего для различных инженерных конструкций, а также для изоляции холодильных установок, имеет дополнительное армирование алюминиевыми листами, и плотность его повышается до 50-60 кг/мК.
  • Пеностекло, или, как его называют, ячеистое или вспененное стекло, все чаще используется для фасадного, кровельного и даже фундаментного утепления. Этот материал, который представляет собой запеченную смесь стекла и газообразователя, имеет довольно широкую линейку, в которой представлены материалы различной плотности. Для наружного утепления применяется пеностекло с плотностью в 200-400 килограмм на куб. Это обеспечивает утеплителю высокую устойчивость к воздействию атмосферных осадков, порывов ветра и другим механическим воздействиям. Утеплитель с плотностью в 200 кг/мК обычно применяют для вертикальных фасадов, а более плотные материалы с плотностью в 300-400 кг/мК идут на утепление крыши и фундамента. Если же требуется утепление легких или каркасных конструкций, то для этого существует облегченный вариант пеностекла. Он имеет плотность от 100 до 200 килограмм на куб. Кстати, теплопроводность этого материала составляет 0,04-0,06 Вт, и вполне сравнима с минеральными утеплителями (базальтовая вата и стекловолокно).

Итак, для теплоизоляции каждого конкретного строительного объекта и даже его частей используется утеплитель различной плотности. Стены и каркасные конструкции требуют более легких вариантов, плотность которых должна быть невысокой, чтобы не нагружать сооружения. Для этого подойдут материалы с показателем плотности в 50-200 кг/мК.

Внутреннее утепление позволяет использовать материалы с еще меньшей плотностью, от 28 до 50 кг/мК. А вот фундамент или кровля нуждаются в более прочных вариантах утепления, для которых пригодятся материалы с повышенной плотностью, от 150 до 400 килограмм на куб. Легкие утеплители, имеющие невысокую плотность до 250 кг/мК, нуждаются в создании дополнительного защитного слоя, особенно, если речь идет о наружном утеплении.


О том на что влияет плотность утеплителя силикон

Плотность силикона, который часто используется в качестве наполнителя для демисезонных и зимних курток и пальто, определяет термические свойства верхней одежды и ее способность противостоять низким температурам, создавая комфорт. 

 

Почему силикон — лучший утеплитель на зиму и осень

 

Прежде чем разбирать числовые значения плотности и соотносить их к температурным показателям окружающей среды, стоит разобраться, почему именно силиконизорованный утеплитель на сегодняшний день является лучшим решением для зимних и демисезонных курток и пальто.

 

 

Силикон можно назвать ближайшим родственником синтепона, однако от последнего его отличает способность создавать эффект «термоса» и сохранять максимум тепла. Кроме того, силиконизорованный утеплитель хорошо держит форму и не деформируется даже после многократных стирок, что особо важно в детских комбинезонах и куртках. Благодаря теплосберегающим и ветрозащитным свойствам куртки и пальто на силиконе даже в плотности 100 подходят для достаточно низких температур, а 300 и вовсе можно использовать на суровые погодные условия.

 

На какую погоду подходит плотность 100, 150 и 200 г/м²

 

В поисках ответа на вопрос, на какую погоду подойдет та или иная плотность силиконизированного утеплителя важно понимать, что под термином «погода» понимают не только температурный режим, но и влажность, интенсивность ветра. 

Плотность силикона 100 подойдет на позднюю осень и зиму, когда столбик термометра не опускается ниже отметки -10 °C. Если пальто или куртка имеют флисовую подкладку, то плотности 100 будет достаточно даже на ветряную погоду.

 

 

Плотность силиконизированного утеплителя 150 актуальна в куртках и пальто, которые рассчитаны на холодную осень и зиму с температурой до -15 °C. Преимущество плотности 150 в том, что при высоких теплосберегающих свойствах вещи остаются достаточно тонкими и компактными, что крайне важно, если речь идет о туристических и спортивных куртках и комбинезонах. При недлительном пребывании на улице, наличии плотной подкладки одежда с силиконизированным утеплителем 150 будет комфортна и при -20 °C.

На какую погоду подойдет плотность 200 г/м²? Справедливо будет сказать, что силикон 200 считается золотой серединой в пошиве теплых зимних пальто и курток для средних широт. Если зима или осень проходят с температурой до – 25 °C, силиконизированный утеплитель 200 — это то, что сделает даже длительное пребывание на улице комфортным. Если речь идет о детской одежде, то для такого температурного режима лучше выбрать силикон 250, особенно если ребенок находится в коляске.

 

Использование силиконизированного утеплителя 250-300 г/м²

 

Верхняя одежда с силиконом плотностью 250-300 подходит на погоду, которая свойственна зимам Крайнего Севера, когда температура опускается до отметки -45-50 °C. Из-за специфики использования такие пальто и куртки имеют: 

  • дополнительный слой теплой подкладки; 
  • удлиненный силуэт; 
  • высокие воротники.  

 

 

Еще одно направление, где используется силикон плотность 250-300 — пошив одежды для альпинистов, когда важны не только теплоизоляционные качества, но и конечный вес экипировки.   

С особой тщательностью стоит подбирать плотность утеплителя для детской одежды, особенно если ребенок малоподвижен и находится в коляске. Ориентируйтесь на простое правило, если вам комфортно в куртке с утеплителем 200, то одежда ребенка должна иметь наполнитель плотностью 250. Эта рекомендация актуальна на любую погоду зимой или осенью.  

Качественные утеплитель для входных дверей

Вас замучил холод, идущий от входной двери? Это возможно при использовании недобросовестными производителями вместо качественного утеплителя просто гофрированного картона или пенопласта, что, конечно никак не влияет на задержание тепла в Вашей квартире, а при повышенной влажности даже увеличивает теплообмен между помещением и лестничной клеткой, что еще сильнее остужает квартиру. Мало того, шум такие «утеплители» тоже не задерживают. Чаще всего изготовители используют минеральную вату. Это — профессиональный высококачественный теплоизоляционный материал, обладающий отличными физико-механическими свойствами, самым низким коэффициентом теплопроводности, что является главной характеристикой тепло- и звукоизоляционного материала. Но производители дверей чаще всего ограничиваются плотностью утеплителя от 11 до 16 кг/м3, что недостаточно для полной тепло- шумоизоляции входной двери.

 

Наша фирма «Двери Гранит» использует для утепления дверей минеральную вату с максимальной плотностью 45 кг/м3. Это позволяет наилучшим образом утеплить и звукоизолировать Вашу квартиру от влияния со стороны лестничной клетки. 

 

Следует добавить, что минвата  не снижает свои теплоизоляционные свойства ни при повышенной влажности, ни при контакте с водой, а при правильном использовании она устойчива к старению и сохраняет свои свойства на протяжении 50 лет.

 

 Наш утеплитель обладает превосходным качеством, прочностью, долговечностью, морозостойкостью, биологической устойчивостью и экологической безопасностью. Кроме того она трудновоспламеняема (при температуре выше 11000С происходит спекание волокон).

 

При разработке разных моделей дверей нами были испытаны различные утеплители разной плотности. И расчеты теплоизоляции, и опыты подтвердили обоснованность и необходимость применения выбранного нами утеплителя. Он позволяет сохранить тепло и тишину в Вашей квартире лучшим образом. Применение минеральной ваты в конструкции стальных дверей, выходящих на улицу гарантирует их от промерзания и выступания инея. А долговечность и надежность утеплителя в союзе с другими конструктивными особенностями дают нам возможность гарантировать качественную работу дверей на протяжении 10 лет.

Все модели дверей Гранит, начиная с Гранит М2люкс и выше, по своим характеристикам обеспечивают превосходные качества тепло- шумоизоляции,мы даже не рекомендуем устанавливать вторую входную дверь.

 

Покупайте настоящие ДВЕРИ ГРАНИТ, напрямую у производителя! Тел: (812)405-00-45, 340-00-50

Влияние изменений температуры и плотности на теплопроводность полистирольных изоляционных материалов в климате Омана

  • М. А. Абдулрахман и А. Ахмад, Экономически эффективное использование теплоизоляции в жарком климате, J.Строить. Environ ., 26 , № 2, 189–194 (1991).

    Артикул Google ученый

  • ASHRAE Handbook – Fundamentals , Atlanta, GA (2001), Ch. 23.

  • B. A. Peavey, Замечания по теплопереносу о теплопроводности, зависящей от температуры, J. Therm. Инсул. Строить. Конверты , 20 , 79–90 (1996).

    Google ученый

  • Ф. Домингес-Муньос, Б. Андерсон, Дж. Сехудо-Лопес и А. Каррильо-Андрес, Неопределенность теплопроводности изоляционных материалов, в: Proc. Одиннадцатый междунар. Конф. IBPSA. , Глазго, Шотландия, 27–30 июля 2009 г.

  • М. Хухи и М. Тахат, Влияние рабочих температур на теплопроводность полистирольного изоляционного материала: влияние на охлаждающую нагрузку, вызванную оболочкой, в: Proc. Междунар. конф. по достижениям в области машиностроения и производства , Куала-Лумпур, Малайзия, 26–28 ноября 2013 г.

  • Д. Ф. Олдрич и Р. Х. Бонд, Тепловые характеристики изоляции из жесткого ячеистого пенопласта при температуре ниже точки замерзания, в: Proc. III ASHRAE/DOE/BTECC Conf. Тепловые характеристики наружных ограждающих конструкций зданий , Флорида, 2–5 декабря 1985 г., стр. 500–509.

  • К. Э. Уилкс и П. В. Чайлд, Тепловые характеристики изоляции чердака из стекловолокна и целлюлозы, в: Proc. V ASHRAE/DOE/BTECC/CIBSE Conf. Тепловые характеристики наружных ограждающих конструкций зданий , Флорида, 7–10 декабря 1992 г., стр.357–367.

  • A. Al-Hammad, M.A. Abdelrahman, W. Grondzik и A. Hawari, Сравнение фактических и опубликованных значений k для изоляционных материалов Саудовской Аравии, J. Therm. Изоляционная сборка. Конверты , 17 , 378–385 (1994).

    Google ученый

  • Г. С. Кочлар и К. Монахар, Влияние влаги на теплопроводность волокон биологических изоляционных материалов, в: Proc. VI ASHRAE/DOE Conf.Тепловые характеристики наружных ограждающих конструкций зданий , Флорида, 2–5 декабря 1995 г., стр. 33–40.

  • A. Budawi, A. Abdou и M. Al-Homoud, Изменения теплопроводности изоляционных материалов при различных рабочих температурах: влияние на охлаждающую нагрузку, вызванную оболочкой, J. Archit. англ. , 8 , № 4, 125–132 (2002).

    Артикул Google ученый

  • Изоляция | Департамент энергетики

    Сопротивление изоляционного материала кондуктивному тепловому потоку измеряется или оценивается с точки зрения его теплового сопротивления или значения сопротивления теплопередаче: чем выше значение сопротивления, тем выше эффективность изоляции.Значение R зависит от типа изоляции, ее толщины и плотности. Значение R большинства изоляционных материалов также зависит от температуры, старения и накопления влаги. При расчете R-значения многослойной установки добавьте R-значения отдельных слоев.

    Установка большей теплоизоляции в вашем доме увеличивает коэффициент теплопередачи и сопротивление тепловому потоку. Как правило, увеличение толщины изоляции пропорционально увеличивает значение R. Однако по мере увеличения установленной толщины у насыпного утеплителя увеличивается осевшая плотность изделия за счет сжатия утеплителя под собственным весом. Из-за этого сжатия R-значение рыхлой изоляции не изменяется пропорционально толщине. Чтобы определить, сколько изоляции вам нужно для вашего климата, проконсультируйтесь с местным подрядчиком по изоляции.

    Эффективность сопротивления изоляционного материала тепловому потоку также зависит от того, как и где установлена ​​изоляция. Например, сжатая изоляция не будет обеспечивать полное номинальное значение R. Общее значение R стены или потолка будет несколько отличаться от значения R самой изоляции, потому что тепло легче проходит через стойки, балки и другие строительные материалы в явлении, известном как тепловые мосты.Кроме того, изоляция, которая заполняет полости здания, уменьшает воздушный поток или утечку и экономит энергию.

    В отличие от традиционных изоляционных материалов радиационные барьеры являются материалами с высокой отражающей способностью, которые повторно излучают лучистое тепло, а не поглощают его, что снижает нагрузку на систему охлаждения. Как таковой, радиационный барьер не имеет присущего R-значения.

    Несмотря на то, что можно рассчитать значение R для конкретного излучающего барьера или установки отражающей изоляции, эффективность этих систем заключается в их способности уменьшать приток тепла за счет отражения тепла от жилого помещения.

    Необходимое количество теплоизоляции или R-коэффициент зависит от вашего климата, типа системы отопления и охлаждения и той части дома, которую вы планируете изолировать. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашей информацией о добавлении изоляции в существующий дом или изоляции нового дома. Кроме того, помните, что герметизация воздуха и контроль влажности важны для энергоэффективности, здоровья и комфорта дома.

    Используйте следующую карту, чтобы определить вашу климатическую зону, а затем следующие таблицы, чтобы оценить требуемые значения R.Дополнительную информацию о климатических зонах см. в Международном кодексе энергосбережения 2021 года.

    Обзор факторов, влияющих на теплопроводность строительных изоляционных материалов

    https://doi. org/10.1016/j.jobe.2021.102604Получить права и содержание

    Основные моменты

    Факторы, влияющие на теплопроводность строительных изоляционных материалов пересматриваются.

    Наиболее важными факторами являются температура, влажность и плотность.

    Другие факторы включают толщину, скорость воздуха, прессование и время старения.

    Представлена ​​связь основных факторов с теплопроводностью.

    Погрешность теплопроводности обычно используемых изоляционных материалов.

    Abstract

    Решение вопроса традиционного потребления энергии и поиск подходящих альтернативных источников являются жизненно важными ключами к политике устойчивого развития.В последние годы было разработано множество различных теплоизоляционных материалов для повышения энергоэффективности и уменьшения ущерба окружающей среде. Эти продукты подтвердили свою полезность в зданиях благодаря таким преимуществам, как низкая плотность, высокая термостойкость и экономичность. Эффективность теплоизоляции зависит от их теплопроводности и способности сохранять свои тепловые характеристики в течение определенного периода времени. В этом исследовании представлены факторы, влияющие на коэффициент теплопроводности трех основных групп, включая традиционные, альтернативные и новые усовершенствованные материалы.Наиболее распространенными факторами являются содержание влаги, перепад температур и объемная плотность. Другие факторы объясняются в некоторых зависимых исследованиях, таких как скорость воздушного потока, толщина, давление и старение материала. Обобщена также связь значений теплопроводности со средней температурой, влажностью и плотностью, полученная в результате экспериментальных исследований. Наконец, неопределенность в отношении значения теплопроводности некоторых распространенных изоляционных материалов также рассматривается как основа выбора или проектирования продуктов, используемых в ограждающих конструкциях.

    Ключевые слова

    Строительные изоляционные материалы

    Теплопроводность

    Влияющие факторы

    Разность температур

    Содержание влаги

    Плотность

    Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0) 9003 Опубликовано Elsevier Ltd.

    Рекомендованные статьи

    Ссылки на статьи

    Зависимость теплопроводности матов из целлюлозного волокна и матов из древесной стружки от плотности: исследование кажущейся теплопроводности крупных пор | Journal of Wood Science

    Зависимость от плотности в значениях

    k

    На рисунке 3 показаны отношения между плотностью мата и значениями k для двух типов матов.{ 2} = \, 0, 5 3 7) $$

    (6)

    Статистический анализ разницы между двумя уравнениями регрессии показал, что между уравнениями нет существенной разницы. (5) и (6). Это указывает на то, что значение k матов CF не зависит от направления теплового потока в соответствии с максимально возможной точностью измерения в этом эксперименте. Напротив, маты WS показали плохую корреляцию между плотностью и значением k . Имелась статистически значимая корреляция ( P  < 0.{ 2} = \, 0. 1 1 8) $$

    (7)

    Детальное рассмотрение значимости различий между средними значениями k для двух направлений теплового потока было проведено для двух диапазонов плотности мата: нижней половины (60–80 кг/м 3 ) и верхняя половина (80–100 кг/м 3 ). Результаты показали, что не было существенной разницы в нижней половине плотности мата, но была небольшая разница в 2 % (вверх < вниз) в верхней половине.{ 2} = \, 0,0 9 5) $$

    (9)

    Из уравнения (8), было обнаружено, что значение k мата CF увеличивается примерно на 5 % при увеличении плотности мата на каждые 10 кг/м 3 . Это говорит о том, что количество тепловых мостиков (которые облегчают передачу тепла за счет теплопроводности), образованных волокнами, увеличивается с увеличением плотности мата. Однако более внимательное изучение рис. 3 показывает, что для плотности более 50 кг/м 3 значение k имеет тенденцию к выравниванию.Для дальнейшего изучения этого вопроса потребуются дополнительные экспериментальные данные с более широким диапазоном плотностей матов.

    Хотя значительная корреляция ( P  < 0,01) также была обнаружена для матов WS, коэффициент корреляции был очень низким. Таким образом, зависимость значений k от плотности у матов WS намного ниже, чем у матов CF; на самом деле наклон уравнения регрессии примерно в четыре раза больше для матов CF. Это можно объяснить распределением по размерам крупных пор в матах WS, поскольку маты с более низкой плотностью обычно имеют более крупные крупные поры, в которых может происходить больший конвективный теплообмен, что приводит к более высоким значениям k .

    Разница в значениях

    k между матами CF и WS

    В этом эксперименте мы исследовали маты CF и WS плотностью 60 кг/м 3 . На рис. 4 сравнивается внешний вид двух видов матов при такой плотности. Значения k , полученные из уравнений регрессии для матов CF и WS с плотностью 60 кг/м 3 , составляют 0,0364 и 0,0456 Вт/(мК) соответственно. Таким образом, значение k мата WS было в 1,25 раза выше, чем у мата CF.Если предположить, что сами материалы CF и WS имеют одинаковое твердое k -значение и, следовательно, теплопередача через твердотельную теплопроводность происходит в одинаковой степени при одинаковой плотности мата, указанная выше разница в значениях k предположительно вызвана разница в передаче тепла через крупные поры.

    Рис. 4

    Внешний вид мата CF ( слева ) и мата WS ( справа ) плотностью 60 кг/м 3

    Объяснение науки об изоляции

    Объяснение науки об изоляции

    Как проходит тепло

    Чтобы понять, как работает изоляция, сначала необходимо объяснить различные способы прохождения тепла через конструкцию.Физически тепло всегда перемещается из областей с высокой температурой в области с более низкой температурой, поэтому при низких внешних температурах зимой тепло внутри здания будет пытаться уйти через стены, окна, крышу и пол.

    Теплопроводность

    Теплопроводность — это передача тепла через материал или от одного материала к другому посредством прямого контакта. Проводимость может иметь место в твердых телах, жидкостях и газах.

    В отношении строительных материалов металлы являются лучшими проводниками тепла, за ними следуют бетон и кирпичная кладка. Напротив, дерево и изоляционные материалы являются плохими проводниками, как воздух и другие газы.

    Конвекция

    Конвекция происходит в газах и жидкостях. Если горячая поверхность соприкасается с более холодным воздухом, тепло передается воздуху. Затем этот воздух становится теплее и, следовательно, менее плотным, чем соседний более холодный воздух. Более теплый и легкий воздух поднимается вверх и заменяется более холодным воздухом, вызывая непрерывный поток воздуха за счет естественной конвекции, постепенно отводя тепло от горячей поверхности к воздуху.Процесс обратный, если теплый воздух соприкасается с холодной поверхностью.

    В конструкциях интересующий нас конвективный теплообмен происходит в основном в стенных и кровельных полостях.

    Излучение

    Излучение – это передача энергии инфракрасного излучения от «горячей» поверхности к «холодной» через воздух или вакуум. Лучистая энергия движется в пространстве, не нагревая ничего между ними — энергия поглощается только тогда, когда ее путь блокируется объектом, который поглощает энергию и преобразует ее в тепло. Все материалы излучают лучистую энергию в большей или меньшей степени в зависимости от характеристик их поверхности и температуры поверхности. Чем выше температура поверхности, тем больше количество испускаемой лучистой энергии.

    Наиболее распространенным примером этого является тепловое излучение Солнца, которое распространяется на миллионы миль в космосе и имеет какой-либо эффект только тогда, когда оно блокируется каким-либо объектом, т.е. людей, зданий или самой земли.

     

     

    Как уменьшить тепловой поток за счет использования изоляционных материалов в зданиях

    Чтобы эффективно работать, изоляционный материал должен уменьшать тепловой поток.

    Как уменьшить теплопроводность

    Чтобы уменьшить теплопередачу за счет теплопроводности, в изоляционном материале должно быть очень мало твердого материала по сравнению с пустотами. Кроме того, твердый материал должен состоять из тонких соединительных стенок или прерывистых волокон.

    Как уменьшить конвекцию

    Чтобы уменьшить теплопередачу за счет конвекции, изоляционный материал должен содержать небольшие пустоты или воздушные карманы, внутри которых движение воздуха сведено к минимуму.Точно так же внутри конструкции конвекцию можно уменьшить за счет небольших автономных воздушных пространств, а не больших вентилируемых воздушных пространств.

     

     

    Как уменьшается излучение

    Передача тепла излучением прекращается, когда оно поглощается поверхностью материала, что приводит к повышению температуры материала. Однако этот материал, в свою очередь, будет излучать лучистую энергию. Наиболее эффективной поверхностью является поверхность с «низким коэффициентом излучения», которая излучает очень мало лучистой энергии и поглощает очень небольшой процент лучистой энергии, падающей на нее.Поверхность с низким коэффициентом излучения характеризуется блестящей металлической отделкой. В здании передача тепла излучением от одной внутренней поверхности к другой не считается теплопотерей, в отличие от передачи тепла от внешних элементов здания в сторону от здания.

    И наоборот, единица, используемая для описания теплоизоляционных характеристик материала, на самом деле является мерой того, сколько тепла пропускает материал. Это единица теплопроводности (единицы Вт/мК), также известная как значение лямбда (λ) .

    Теплопроводность по типу материала

    На приведенном ниже графике показан классический тип кривой, связанный с характеристиками теплопроводности традиционных объемных изоляционных материалов.

    На этом конкретном графике показана кривая для продуктов из стекловаты, как видно, теплопроводность продукта улучшается по мере увеличения плотности продукта, однако скорость изменения уменьшается по мере увеличения плотности и, в конечном счете, при более высоких плотностях, теплопроводность начинает увеличиваться.

    Основная тенденция этого графика верна для всех сыпучих изоляционных материалов, а его форма зависит от различной эффективности материала при ограничении трех различных методов теплового потока при различной плотности.

    Теплопроводность также зависит от температуры. С повышением температуры теплопроводность материалов обычно увеличивается. Это явление не вызывает беспокойства в зданиях, потому что отклонение становится значительным только при температурах, которые не наблюдаются в нормальных условиях.Это следует учитывать при изоляции строительных конструкций и высокотемпературных процессов.

    Измерение теплопроводности

    Все изоляционные материалы имеют неизменную теплопроводность. Это в основном зависит от метода, которым изоляция сделана и фактически «работает». Проще говоря, значение лямбда для строительных изоляционных материалов должно быть таким, чтобы 90% полученных результатов находились в пределах 90% от указанного значения – отсюда «Лямбда 90/90».Цель состоит в том, чтобы гарантировать, что значения, указанные для характеристик изоляции, непротиворечивы и вселяют уверенность как у пользователей, так и у проектировщиков зданий в указанные продукты и решения.

    Лямбда 90/90 фактически означает, что все теплоизоляционные продукты, изготовленные в соответствии с гармонизированными европейскими стандартами, проходят испытания и декларируют значение лямбда по одной и той же методике, что устанавливает равные условия для всех материалов.

    Теплопроводность (значение K или значение λ)

    Мера способности материала передавать тепло.Единицы: Вт/мК. Также называется значением лямбда (λ).

    Термическое сопротивление (значение R)

    Мера способности материала сопротивляться передаче тепла, специфичная для материала определенной толщины. Единицы: м 2 К/Вт.

    Значение R = толщина (м)/теплопроводность (Вт/мК)

    Термическое сопротивление является наиболее важной характеристикой материала, которую необходимо определить при выборе изоляции. Из формулы для расчета видно, что на термическое сопротивление влияют два фактора: толщина утеплителя и теплопроводность материала.Просто указать толщину материала недостаточно.

    Коэффициент теплопередачи (значение U)

    Обычно известный как коэффициент теплопередачи, он является мерой скорости кондуктивных потерь тепла строительным элементом или компонентом. Единицы: Вт/м2К.

    Фактический коэффициент теплопередачи строительного элемента зависит от теплового сопротивления материалов, используемых в конструкции, и способа их сборки.

    Значения U строительных элементов могут быть установлены путем лабораторных испытаний, но этот процесс является дорогостоящим, трудоемким и ограниченным по размеру.Кроме того, результат будет справедлив только для идентичной конструкции или элемента. Испытания широко используются для определения коэффициента теплопередачи остекления и дверей, но для других элементов конструкции более обычным является использование численных и математических моделей для прогнозирования коэффициента теплопередачи.

    В своей простейшей форме значение U рассчитывается путем установления теплового сопротивления каждого слоя строительного элемента и их суммирования для получения значения общего сопротивления (TR). Значение U рассчитывается как обратное значение комбинированного сопротивления материалов в элементе, включая любые воздушные пространства и значения поверхностного сопротивления.

    TR = Rsi + Ra + Rb + Rc + Rso
    Rsi — сопротивление внутренней поверхности
    Rso — сопротивление внешней поверхности
    Следовательно, значение U = 1/TR

    3,50 м 2 К/Вт будет иметь значение U, равное 1/3,50 или 0,29 Вт/м 2 К.

    Однако этот метод расчета значений U не учитывает существующие неоднородности в реальных конструкциях и, следовательно, не позволит рассчитать реалистичную модель.Неравномерности требуют учитывать факторы, учитывающие влияние повторяющихся тепловых мостов (например, деревянные шпильки в конструкции деревянного каркаса, растворные швы в легкой и газобетонной кладке или металлические рельсы и зажимы в конструкциях с двойной металлической обшивкой), крепежные детали, проникающие в конструкцию. и возможность несовершенства прилегания слоев, что может привести к движению воздуха вокруг слоев изоляции. Эти факторы включены в более сложные численные и математические модели.Эти методы определены международными стандартами, такими как BS EN ISO 6946 «Строительные компоненты и строительные элементы. Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи. Метод расчета», и даются рекомендации относительно пригодности каждого метода для предлагаемой конструкции. Кроме того, следует также сделать ссылку на BR443:2006 «Соглашения по расчету коэффициента теплопередачи», издание 2006 г., в котором устанавливаются правила и рекомендации по расчету коэффициента теплопередачи.

    Как правило, комбинированный метод подходит для большинства элементов конструкции, за исключением случаев, когда в изоляционном слое имеются металлические повторяющиеся тепловые мосты.

    Если в приведенном выше примере взять панель деревянного каркаса, то становится очевидным, что изоляция перекрывается деревянными стойками. В этих случаях целесообразен комбинированный метод.

    Когда для расчета коэффициента теплопередачи этой конструкции применяется комбинированный метод коэффициента теплопередачи, он становится равным 0,32.

    В этом расчете доля изоляции, замененной древесиной, составляет 15%. Эта пропорция определена как доля древесины по умолчанию в BR443, и была применена поправка уровня 0 для воздушных зазоров в изоляционном слое, поскольку считается, что минеральная вата разрезается с положительным допуском, поэтому ее необходимо сжимать между деревянными стойками. должны быть установлены, а поперечные соединения сжаты вместе.Если используется плита из жесткого пенопласта, может оказаться необходимым применить коррекцию воздушного зазора уровня 1, поскольку плита должна быть обрезана с отрицательным допуском для возможности установки, а ширина воздушных зазоров может превышать 5 мм.

    Ясно, что для точного расчета коэффициента теплопередачи требуется подробное знание характеристик продукта, методологии и стандартов расчета, а также методов строительства. Точный расчет U-значений является фундаментальным строительным блоком при разработке моделей энергопотребления всего здания и представлений строительных норм и правил.

    Влияние плотности и температуры окружающей среды на коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов EPS и PU для упаковки пищевых продуктов

    [1] Руи М.С. Круз, Маргарида С. Виейра, Кристина Л. М. Силва: Журнал пищевой инженерии, Vol. 94 (2009), с.90–97.

    [2] Эдуард Оро, Лайя Миро, Мохаммед М. Фарид, Луиза Ф. Кабеза: Международный журнал холодильной техники, Vol. 35 (2012), с.1709-1714.

    [3] Seung-Jin Choi, Gary Burgess: Packag. Technol. Sci, Vol. 20(2007), P. 369-380.

    [4] Yong Wang, Yunxin Gao, Jim Song, Michael Bonin, Miao Guo, Richard Murphy: Packag.Технол. наук, Том. 23(2010), стр. 363-382.

    [5] Сяоцзюань Го. Анализ и моделирование изоляционного пакета на основе ANSYS[D].Wuxi: Jiangnan University, (2011).

    [6] Jianhua Sui, Shaomei Zheng: Technology Supervision in Petroleum Industry, (2005), P.12-13.

    [7] Хуаньюй Чанг, Цзиньхуа Чжан, Сяоань Ван, Ли Линь: Инженерное качество, том. 27(2009), с. 66-70.

    Влияние изменений температуры и плотности на теплопроводность изоляционных материалов из полистирола в климате Омана

    TY — JOUR

    T1 — Влияние изменений температуры и плотности на теплопроводность изоляционных материалов из полистирола в климате Омана

    AU — Хухи, М.

    AU — Tahat, M.

    N1 — Авторские права издателя: © 2015, Springer Science+Business Media, Нью-Йорк.

    PY — 2015/7/1

    Y1 — 2015/7/1

    N2 — Тепловые и энергетические характеристики зданий зависят от тепловых характеристик оболочки здания и, в частности, от теплового сопротивления используемого изоляционного материала. Способность теплоизоляционного материала пропускать тепло при наличии температурного градиента определяется его теплопроводностью.Значения теплопроводности строительных изоляционных материалов обычно приводятся при 24°C в соответствии со стандартами ASTM. Фактически такой материал при использовании в ограждающих конструкциях подвергается значительным и непрерывным температурным перепадам, в основном из-за перепадов температуры наружного воздуха и солнечной радиации, особенно в суровых климатических условиях. Основной целью настоящего исследования является исследование взаимосвязи между температурой и теплопроводностью полистирола, который широко используется в качестве строительного изоляционного материала в Омане, при различной плотности с использованием разработанной экспериментальной установки, основанной на методе защищенной горячей плиты.Результаты показывают, что более высокие температуры приводят к более высокой теплопроводности, а чем ниже плотность материала, тем выше теплопроводность. Также рассчитана охлаждающая нагрузка, вызванная оболочкой, для простого здания, и показано, что для изоляции с высокой плотностью требуется меньшая охлаждающая нагрузка.

    AB — Тепловые и энергетические характеристики зданий зависят от тепловых характеристик оболочки здания и, в частности, от теплового сопротивления используемого изоляционного материала.Способность теплоизоляционного материала пропускать тепло при наличии температурного градиента определяется его теплопроводностью. Значения теплопроводности строительных изоляционных материалов обычно приводятся при 24°C в соответствии со стандартами ASTM. Фактически такой материал при использовании в ограждающих конструкциях подвергается значительным и непрерывным температурным перепадам, в основном из-за перепадов температуры наружного воздуха и солнечной радиации, особенно в суровых климатических условиях. Основной целью настоящего исследования является исследование взаимосвязи между температурой и теплопроводностью полистирола, который широко используется в качестве строительного изоляционного материала в Омане, при различной плотности с использованием разработанной экспериментальной установки, основанной на методе защищенной горячей плиты.Результаты показывают, что более высокие температуры приводят к более высокой теплопроводности, а чем ниже плотность материала, тем выше теплопроводность. Также рассчитана охлаждающая нагрузка, вызванная оболочкой, для простого здания, и показано, что для изоляции с высокой плотностью требуется меньшая охлаждающая нагрузка.

    кВт — изоляция здания

    кВт — тепловая нагрузка

    кВт — полистирол

    кВт — теплопроводность

    UR — http://www.scopus.com/inward/record.URL? SCP = 84939232931 / S10891-015-1275-6

    м3 — Статья

    AN — SCOPUS: 84939232931

    VL — 88

    SP — 994

    EP — 994

    Jo — Журнал инженерной физики и термофизики

    JF — журнал инженерной физики и теплофизики

    СН — 1062-0125

    ИС — 4

    ЭР —

    .

    Leave Comment

    Ваш адрес email не будет опубликован.