Технические характеристики теплоизоляционных материалов.

К теплоизоляционным материалам относятся строительные материалы, характеризующиеся малой способностью проводить тепло. Помимо снижения теплового потока через конструкцию, теплоизоляция защищает ее от разрушающего воздействия переменных температур наружного воздуха и сдвигает «точку росы» во внешний теплоизоляционный слой, что исключает отсыревание конструкции.
Теплоизоляционные материалы обладают рядом теплотехнических свойств, знание которых необходимо для правильного выбора материала конструкции и проведения теплотехнических расчетов:
Коэффициент теплопроводности (λ) – количество тепла, проходящее за 1 час через образец материала толщиной 1 м и площадью 1м2 при разности температур на противолежащих поверхностях 100. Измеряется в Вт/(м*К). Характеризует передачу тепла внутри материала вследствие взаимодействия его структурных единиц (молекул, атомов и т. д.).
Наибольшее влияние на величину теплопроводности оказывают температура и влажность материала. Чем выше эти показатели, тем больше у материала теплопроводность. Также на величину теплопроводности влияет плотность материала, структура пор и твердого составляющего. Коэффициент теплопроводности не зависит от толщины материала.
В большинстве рекламной продукции на теплоизоляционные материалы указывается коэффициент теплопроводности в сухом состоянии. Однако при проектировании всегда используется более высокий «расчетный» коэффициент теплопроводности материала, рассчитанный для условий эксплуатации с учетом влажности воздуха.
Термическое сопротивление / сопротивление теплопередаче (R) – характеризует сопротивление конструкции передаче тепла. Измеряется в (м2*К)/Вт. Зависит от структуры материалов, из которых состоит конструкция, их коэффициентов теплопроводности и их толщин.
* R = σ / λ, где σ – толщина материала в метрах
** Rконструкции = R1 + R2 + … + Rn,
где R1 … Rn – термические сопротивления материалов, из которых состоит конструкция
Теплопередача (k) – величина, обратная термическому сопротивлению. Характеризует способность конструкции проводить тепло. Измеряется в Вт/(м2*К). Зависит от структуры материалов, из которых состоит конструкция, их коэффициентов теплопроводности и их толщин.
* k = 1/R = λ / σ, где σ – толщина материала в метрах

В современном строительстве теплоизоляционные материалы используют для защиты от проникновения холода и тепла в здание, для этого производят теплоизоляцию стен, пола и даже потолка. Чаще всего в роли теплоизоляции выступают достаточно пористые материалы, которые обладают определенными свойствами, позволяющими сделать материал наиболее функциональным.

Итак, какими же свойствами должна обладать теплоизоляция?

Водопоглощение, возможность поглощать жидкость и удерживать ее в порах.

Гигроскопичность, то есть способность поглощать жидкость в парообразном состоянии. Таким образом, теплоизоляция защищена от увлажнения, как при хранении, так и при эксплуатации.

Теплопроводимость- способность материала проводить тепло зависит, прежде всего, от его пористости. Но также большое влияние оказывает влажность и температура материала теплоизоляции.

Влагопроводимость одна из важнейших характеристик. Повышенная влажность внутренней поверхности теплоизоляции негативно сказывается на санитарных показателях и влияет на длительность эксплуатации теплоизоляционного материала.

Огнеупорность материала. Это свойство отвечает за возможность материала противостоять воздействию высоких температур, при этом не расплавляясь. Но в данном случае необходимо учитывать, что данное свойство не может определить предельной температуры использования материала теплоизоляции.

Пластичность теплоизоляции позволяет не волноваться за сохранение ее целостности в ходе проведения монтажных работ.

Химическая стойкость материала теплоизоляции. Данное свойство материала позволяет ему противостоять разрушительному воздействию различных химических веществ, которые могут нарушить структуру теплоизоляции. Негативное влияние могут оказывать соли, газы, щелочи и кислоты.

Биостойкость материалов теплоизоляции характеризуется воздействием различных микроорганизмов на их структуру: бактерий, грибков и других. Такому воздействию подвергаются теплоизоляционные материалы, в состав которых входит крахмал, целлюлоза и другие органические вещества. При этом те материалы теплоизоляции, которые обладают более низким водопоглощением, являются менее подверженные влиянию микроорганизмов,

Гидроизоляция стен. Каменная кладка имеет свойство поглощать и пропускать влагу. При соприкосновении с грунтом каменные конструкции насыщаются влагой, вода может проникнуть в подвальные помещения, а оттуда дойти до жилых помещений, становясь причиной сырости, плесени, грибка. Чтобы предохранить дом от сырости, необходима гидроизоляция стен.

Звукоизоляция дома или звукоизоляция квартиры способна обеспечить вам полный комфорт. На сегодняшний день проблема звукоизоляции помещений становится все более актуальной.

Теплоизоляция призвана обеспечить комфортный микроклимат внутри помещений, уменьшить потери тепла изнутри здания и ограничить поступление избыточного тепла снаружи, что способствует нормальной работе кондиционеров. Использование теплоизоляции позволяет значительно снизить расход строительных материалов и уменьшить массу конструкций. Ориентировочно 10-сантиметровая теплоизолирующая плита по теплопроводности эквивалентна кирпичной кладке толщиной 1,5 — 1,8 м.  Стены можно утеплять как снаружи, так и изнутри здания.

Однако утепление зданий снаружи имеет ряд неоспоримых преимуществ: 

наружная теплоизоляция сдвигает точку росы во внешний теплоизоляционный слой, благодаря чему защищает стены от конденсации и замерзания влаги внутри стены; 

сглаживает суточные и сезонные колебания температуры стен, из-за этого снижаются температурные деформации, что, в свою очередь, исключает образование трещин в стенах. Это особенно важно при использовании крупных панелей;

наружная теплоизоляция позволяет скрыть внешние дефекты стен и улучшить внешний вид ремонтируемых или реконструируемых зданий;

если поместить теплоизоляцию снаружи, а не внутри, это не скажется на размере полезной площади помещений;

при размещении теплоизоляции снаружи облегчается устройства инженерных коммуникаций и электропроводки.

Известно, что кирпичные стены при отключении источника тепла остывают в 6 раз медленнее, если теплоизоляция размещена снаружи, а не внутри.

Вывод:

В каждом отдельном случае, зависящем от условий эксплуатации теплоизоляционного материала, к нему предъявляют особые требования. Главной характеристикой теплоизоляционных материалов является теплопроводность — способность передавать теплоту. Она зависит от плотности материала, количества и размера пор, влажности материала и многих других факторов. 

По теплопроводности материалы подразделяют на классы: 

А — низкий (до 0,06 Вт/м*К); 

Б — средний (0,06 — 0115 Вт/м*К); 

В — повышенный (свыше 0,115 — 0,175 Вт/м*К). 

Для эффективной теплоизоляции фасадов материалы должны удовлетворять следующим требованиям:

1) Иметь прочность, достаточную для того, чтобы выдержать вес штукатурки;  иметь достаточно высокую паропроницаемость, но низкое водопоглощение; 

2) Удовлетворять требованиям пожарной безопасности, быть морозостойким и биостойким.  По составу исходного сырья теплоизолирующие материалы классифицируют на три вида: 

3) Органические — газонаполненные пластмассы (пенопласты, поропласты и др.) и продукты на основе отходов деревообработки (ДВП, ДСП) , сельскохозяйственных отходов (соломит, камышит) ; 

4) Неорганические — стекловата, минеральная вата и минераловатные плиты, пенобетон, пеностекло, вспученный перлит; 

5) Смешанные.