Теплоизоляционные материалы строительные материалы: Современные теплоизоляционные материалы для строительства

Материалы для теплоизоляции — технические характеристики, виды теплоизоляционных строительных материалов и минеральной ваты.

Времена дефицита строительных материалов  остались в прошлом, а большинство домов, возведенных в те годы, сменили внутренний, а порой и внешний облик.  Конечно, интерьер играет важную роль в создании уюта, но настоящий комфорт и здоровый микроклимат в доме зависит от того, насколько в нем тепло и тихо. С этой задачей справляется  правильно подобранный и установленный теплоизоляционный материал. К счастью, виды утеплителей, их качество и количество вышли на  абсолютно новый уровень. Осталось понять и выбрать какой именно материал необходим вам.


Главная задача утеплителя очевидна из его названия, поэтому в первую очередь обращаем внимание на коэффициент теплопроводности. Сразу отметим, что чем ниже его значение, тем теплее материал.  
 

Все утеплители можно разделить на два вида. Теплоизоляция отражающего типа, которая снижает расход тепла за счет уменьшения инфракрасного излучения. К ней относится, например, материал из полированного алюминия и вспененного полиэтилена. Второй вид утеплителей — теплоизоляция предотвращающего  типа. Она объединяет материалы с низким значением теплопроводности и пользуется большей популярностью. 
 

Одним из ярких представителей данного типа является минеральная вата. В России  только один производитель  (ISOVER) выпускает минвату и на основе каменного волокна – базальтовый утеплитель, и на основе кварца
. Поэтому эксперты открыто говорят о преимуществах и недостатках каждого материала. Если сравнить ключевые характеристики минеральной ваты на примере продуктов ISOVER:
   
  • Самые теплые, легкие и упругие материалы относятся к минеральной вате на основе кварца. 
  • В вопросах пожарной безопасности и экологичности утеплители равны  — оба относятся к группе негорючих материалов и произведены из природных компонентов. Каменная вата — из базальтовых горных пород, минеральная вата на основе кварца из соответствующего названию сырья, которое расплавляется при температуре 1300 градусов для образования длинных, упругих и прочных волокон.
  • Область применения базальтовой ваты и минваты на основе кварца идентична. Они оба рекомендованы для утепления крыши, скатной и плоской кровли, мансарды, стен снаружи и  изнутри, штукатурных и вентилируемых фасадов, межкомнатных перегородок и холодных чердачных перекрытий, бань и саун.

Есть узкоспециализированные продукты, предназначение которых утеплить стены, звукоизолировать перегородки,  восстановить исторический облик здания и т.д., и универсальные решения для утепления всего дома одним материалом.

  • Шумоизоляция достигается при использовании любого вида минеральной ваты.
  • Больше маневренности и удобства в работе с материалами из минеральной ваты на основе кварца. Она имеет легкий вес и разные форматы: у вас есть выбор работы с плитами или рулонами.  
  • Долговечность и устойчивость минераловатного утеплителя в конструкции составляет не менее 50 лет при правильном монтаже.
 

Помимо минеральной ваты к теплоизоляции предотвращающего  типа относят арболитовый утеплитель, пено поливинилхлоридный, пенополиуретановый,  сотопластовый, утеплитель из ДСП, вспененного полиэтилена, пенополистирол, древесноволокнистую изоляционную плиту, фибролит и другие материалы. Обращайте внимание на их коэффициент теплопроводности, сферу применения, безопасность, срок службы, удобство монтажа и дополнительные преимущества типа шумоизоляции и утепляйтесь правильно.

Теплоизоляционные материалы и энергоэффективность зданий

Набирающий в последние годы все большую популярность экологичный «зеленый» тренд не обошел стороной и строительную сферу. Истощение энергетических ресурсов, а согласно последним экспертным подсчетам запасов угля, нефти и газа осталось максимум лет на 100, требует изменений в сторону более сознательного и рационального обращения с природными богатствами.

Поскольку основное потребление энергии в современном мире приходится на жилые дома, то повышение энергоэффективности зданий на сегодняшний момент относят к самым важным задачам по сохранению окружающей среды и снижению энергопотребления.

Россия — страна с суровыми климатическими условиями: почти половина площади расположена в умеренном и субарктическом климатических поясах. Средний срок отопительного сезона для большей части страны составляет порядка 7 месяцев, что делает вопрос энергоэффективного строительства особенно актуальным.

К сожалению, ранее существовавшие в России строительные нормы не уделяли должного внимания проблеме снижения теплопотерь. Например, сопротивление теплопередаче в домах советской постройки не превышает 1,5 м2*0С/Вт при требуемых современными нормами 3–5 м2*0С/Вт. Однако, за последние годы в строительной сфере произошел серьезный сдвиг в сторону энергетической эффективности: был принят ФЗ от 23 ноября 2009 г.  №261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности», целью которого является создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Так же был разработан свод правил «Тепловая защита зданий» (СП 50.13330.2012), регулирующий проектирование тепловой защиты строящихся или реконструируемых зданий. В своде прописаны требования, которым должна отвечать теплозащитная оболочка здания, определены базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций для разных видов зданий.

Согласно некоторым исследованиям, потери тепла в зданиях распределяются следующим образом:

  • 40% теплопотерь происходит через стены;
  • до 20% теплопотерь- через кровлю;
  • еще 20% теплопотерь — через окна;
  • и оставшиеся 10% – через подвал.

Так, даже при наступлении слабых холодов стены домов, в прямом смысле слова, «светятся» от теплопотерь, что наглядно можно пронаблюдать с помощью строительного тепловизора.

На основании вышеперечисленных фактов мы можем сделать вывод, что главным оружием в борьбе за энергесбережение и снижение теплопотерь является правильно выбранный теплоизоляционный материал. Теплоизоляционный материал (ТИМ)- это материал, предназначенный для уменьшения теплопереноса, теплоизоляционные свойства которого зависят от его химического состава и физической структуры.

Теплоизоляционные материалы имеют теплопроводность λ не более 0,175 Вт/(м*С), при этом 1 м3 эффективного ТИМ позволяет сэкономить 1,45 тонн условного топлива. Высокоэффективные ТИМ способны обладать коэффициентом теплопроводности λ=0,06 и менее. Таким образом, применение теплоизоляционных материалов в строительстве окупается в среднем в течение 5-15 лет. Для сравнения, пустотелый кирпич окупит энергию на его производство только через 50 лет.

Сейчас на рынке представлен широкий ассортимент утеплителей: экструзионный пенополистирол, пенополистирол (пенопласт), пенополиуретан, базальтовый утеплитель, минеральная вата, которые различаются по методу производства, сырью, из которого изготавливаются. Более подробно коэффициенты теплопроводимости представлены на графике ниже. Подчеркнем, что требуемая толщина ТИМ, необходимого для достижения установленного теплосопротивления всей конструкции, прямо пропорциональна его коэффициенту теплопроводности. Другими словами, чем ниже теплопроводность материала, тем тоньше будет теплоизолируемая ограждающая конструкция. Это позволит не только снизить затраты на строительные материалы, но и в некоторых случаях, увеличить полезный объем всего помещения. Как видно из графика самый низкий коэффициент теплопроводности принадлежит экструзионному пенополистиролу.

Экструзионный пенополистирол– один из наиболее популярных современных теплоизоляционных материалов, который производится методом экструзии, за счёт смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера. Основное преимущество материала заключается в его замкнутой ячеистой структуре, которая способствует исключению миграции воздуха, обеспечивая тем самым защиту от теплопотерь.

При сравнении с минеральной ватой, как одним из наиболее распространенных теплоизоляционных материалов на рынке, явно видно бесспорное преимущество экструзионного пенополистирола. Основанием для таких выводов являются следующие факты: меньший на 13 — 48% коэффициент теплопроводности экструзионного пенополистирола по сравнению с минеральной ватой, меньший в 10 раз коэффициент паропроницаемости, большая прочность на сжатие от 1,5 до 14 раз, лишь поверхностное водопоглощение. Недостатком экструзионного пенополистирола является лишь его высокая горючесть (класс Г3, Г4). Тем не менее, согласно СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и Федеральному закону № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» допускается использование экструзионного пенополистирола высокой степени горючести в гражданском и частном строительстве. В случаях повышенных требований к пожарной безопасности объектов используется экструзионный пенополистирол группы горючести Г3.

Экструзионный пенополистирол позволяет не только изменить технологию строительства, но и снизить затраты при эксплуатации самых разнообразных зданий и сооружений за счёт сокращения теплопотерь.

Использование материала «Экстрол» стало одним из наиболее эффективных способов решения проблемы реконструкции кровли домов старого жилого фонда. Как уже было сказано, многие старые здания не соответствуют современным теплотехническим нормам, в свою очередь применение экструзионного пенополистирола весом 1.5-2.0 кг/м2 дает возможность провести дополнительное утепление, не демонтируя существующее покрытие, – организовать так называемую «плюс-кровлю».

Однако, следует помнить, что правильно выбранный теплоизоляционный материал – не является 100% гарантией будущей энергоэффективности объекта. Например, в конструкции могут иметься «мостики холода» — места стыков ограждающих конструкций с перекрытиями и балками, оконными и дверными перемычками, опорами повышенной жесткости, выступы, подвальные цоколи и т.д. Эти строительные дефекты на единицу площади плиты пропускают больше теплоты, нежели через другую обшивку здания. Наличие «мостиков холода» может быть вызвано как недобросовестной работой строителей, ошибками проектировщиков, так и формой теплоизоляционных плит.

Для снижения теплопотерь через потенциальные «мостики холода», плиты «Экстрол» выпускаются с L-образной кромкой по всему контуру. Благодаря такой кромке, представляющей из себя небольшой выступ по краю плиты, теплоизоляционные плиты немного «накладываются» друг на друга, при этом на стыке плит не образуется зазоров, через которые может быть потеряно тепло.

Следует так же подчеркнуть, что зачастую в местах образования «мостиков холода» нет возможности установить теплоизоляционный материал большой толщины ввиду конструктивных особенностей строения. Использование экструзионного пенополистирола позволяет решить подобные проблемы: при прочих равных условиях, в сравнении с другими теплоизоляционными материалами, требуется меньшая толщина материала вследствие его высокого коэффициента теплосопротивления.

Необходимость устранения «мостиков холода» обусловлена не только сокращением теплопотерь и сбережением энергетических ресурсов, но и причинами санитарно-гигиенического характера – низкие температуры на наружной поверхности элементов могут привести к образованию конденсата и развитию вредоносных микроорганизмов. Устранение «мостиков холода» создает предпосылки для долгосрочного сохранения и функциональной надежности строений.

Хочется отметить, что история применения экструзионного пенополистирола в России насчитывает более 10 лет. За это время преимущества материала по достоинству оценили строители и проектировщики, применяя его при возведении объектов с самыми разными техническими требованиями, в том числе к объектам с повышенными требованиями к теплотехническим свойствам используемых материалов.

Статья опубликована в журнале «Промышленные страницы Сибири» № 3 март 2017
Тема выпуска «Энергоэффективность строящихся и эксплуатируемых зданий»

Энциклопедия теплоизоляции | Материалы и технологии

Под теплоизоляцией обычно подразумеваются строительные материалы с пористой или волокнистой структурой, занимающие большой объем при минимальном весе. Воздух, находящийся в порах или между волокнами, плохо проводит тепло и обеспечивает теплозащитные свойства материалов. Использование теплоизоляции играет очень важную роль в современной концепции энергосберегающего строительства и позволяет снизить выбросы эмиссий углекислого газа в атмосферу.

Строительно-физические свойства теплоизоляционных материалов зависят от сырья, из которого они изготовлены. Все материалы подразделяются на две большие группы — неорганического (минерального) и органического происхождения. На современном строительном рынке можно найти самые разнообразные теплоизоляционные материалы, каждый из которых по-своему хорош.

Важнейшее качество теплоизоляции — малая теплопроводность. Не менее важны устойчивость к давлению, огнестойкость, способность накапливать тепло и регулировать уровень влажности в помещениях. Все большую роль в последнее время играют экологические качества материалов. Для производства искусственной теплоизоляции нередко требуется много энергии, и зачастую запасы сырья для нее ограничены в природе. Материалы натурального происхождения лишены подобных недостатков, но подходят не для всех областей применения.

Плотность
Одним из основных показателей качества является плотность (соотношение массы материала к его объему (кг/м³)), определяющая теплотехнические характеристики материалов. Низкая плотность предполагает большую пористость. Обширный объем пустот внутри материала снижает его теплопроводность, улучшая теплозащитные свойства. Плотность различных теплоизоляционных материалов обычно варьируется от 20 до 100 кг/м³.

Теплопроводность
Под теплопроводностью подразумевается способность материалов транспортировать тепловую энергию (Вт/(м•К)). Основная задача теплоизоляционных материалов — снизить потери тепла. Чем меньше теплопроводность, тем меньше тепла уходит за пределы здания. Согласно действующим в Германии нормам DIN «Теплозащита и энергосбережение зданий», теплопроводность теплоизоляционных материалов должна быть не более 0,1 Вт/(м•К). Материалы с теплопроводностью от 0,03 до 0,05 Вт/(м•К) считаются хорошими, а с теплопроводностью менее 0,03 Вт/(м•К) — самыми лучшими.

Класс огнестойкости
Все строительные материалы, включая теплоизоляционные, подразделяются на два класса огнестойкости. К классу А относятся несгораемые материалы, а к классу В — воспламеняемые. Несгораемые материалы, в свою очередь, делятся на класс А1 — не содержащие органических добавок, неспособные к возгоранию вообще, и класс А2 — содержащие незначительную часть органических компонентов, способных к горению. Воспламеняемые материалы делятся на класс В1 — трудновоспламеняемые (могут гореть, но после затухания огня не способны возгораться повторно) и В2 — воспламеняемые (могут вторично самостоятельно возгораться, когда пламя уже потушено, и продолжать тлеть).

Минеральное волокно

Неорганический теплоизоляционный материал
Теплоизолятор производят из кварцевого песка, расплавленного вместе с частицами стекла, охлажденного и измельченного в порошок, который затем смешивается с углеродом и в процессе обжига образует материал с пористой структурой. Материал выпускается в форме плит, которые можно легко разрезать ручной пилой прямо на стройплощадке. С помощью битума или клея плиты приклеивают на ровное основание. Пеностекло выдерживает высокие нагрузки на давление, не впитывает воду, устойчиво к образованию плесени и грибков, морозостойко и долгое время не теряет теплоизоляционных качеств. Пеностекло пригодно для вторичной переработки: старые плиты измельчают до сыпучего материала и используют для теплоизоляции крыш и других плоских горизонтальных поверхностей. При производстве пеностекла затрачивается минимум энергии.

Пеностекло

Неорганический теплоизоляционный материал
Данный вид теплоизоляции включает стекловолокно, состоящее из кварцевого песка, известняка и частиц старого переработанного стекла, и каменное волокно, которое производят из разных видов пород натурального камня: диабаза, доломита и известняка. Материал выпускают в виде плит или матов разных размеров. Теплоизоляция из минеральной ваты эластична, устойчива к образованию грибков и плесени, не портится насекомыми и не разрушается под воздействием ультрафиолетового излучения. Но материал не выдерживает высоких нагрузок, поэтому фасады обычно облицовываются более жесткими материалами. До 1996 года часть продукции выделяла некоторое количество вредных веществ. Начиная с 1998 года в Германии производятся минеральные волокна, вообще не выделяющие никаких эмиссий.

Минеральная пена

  • Фото: Epasit, Xella

Неорганический теплоизоляционный материал
Оксиды кальция и кремния с добавками целлюлозы, служащие основой материала, разбавляют водой в определенной пропорции. Полученную смесь заливают в формы и обрабатывают водяным паром под высоким давлением. Затвердевшую пену с пористой структурой разрезают на плиты и пропитывают водозащитными составами. Материал легко подгоняется под нужный размер и приклеивается на любые ровные поверхности. Плиты вбирают избыточную влажность и отдают ее обратно, как только воздух становится более сухим, регулируя таким образом микроклимат в помещениях. Благодаря высокому коэффициенту рН материал устойчив к образованию плесени и пригоден для повторного применения. Минеральная пена производится с минимальными энергозатратами и легко транспортируется.

Вспененный перлит

  • Фото: Knauf Perlite

Неорганический теплоизоляционный материал
Материал природного происхождения представляет собой стекловидную вулканическую породу, выделяемую на поверхность земли в виде лавы при извержении вулканов. Измельченный перлит превращается в гранулы, которые в 15–20 раз меньше природных образований. Перед применением материал обрабатывают битумом или водоотталкивающими составами. Для изготовления плит измельченный перлит смешивают с целлюлозой и прессуют в специальных формах. Полученную массу разрезают на плиты. Вспененный перлит — легкий, удобный в применении, устойчивый к гниению и образованию плесени и грибков материал, способный воспринимать высокие нагрузки и пригодный для вторичной переработки. Материал достаточно новый, поэтому пока производится немногочисленными компаниями.

Твердый вспененный полистрол

Органический теплоизоляционный материал
Теплоизоляционные плиты изготовлены из полистирола, стабилизаторов, вспенивающих средств и огнезащитных добавок. В процессе производства смесь из вышеперечисленных компонентов обрабатывается водяным паром, многократно увеличиваясь в объеме. После охлаждения гранулы снова вспениваются до тех пор, пока не превратятся в однородную массу. Полученный материал нарезается на плиты. Тонкие плиты можно разрезать обычными ножницами, толстые — пилой. Для выполнения точных аккуратных разрезов используют электрические инструменты. Поскольку на поверхности плит нет открытых пор, материал не гниет и не впитывает влагу. Однако у вспененного полистирола есть и определенные недостатки: плиты неэластичны и неустойчивы к ультрафиолетовому излучению. При возгорании данного материала могут выделяться вредные вещества.

Вспененный полистирол

  • Фото: FPX

Органический теплоизоляционный материал
Материал производится из полистирола, вспенивающих средств и огнезащитных добавок. Гранулы полистирола расплавляются в экструдере, смешиваются со вспенивающими средствами и добавками, препятствующими возгоранию, и проходят через дюзы, превращаясь в плоскую ленту определенных ширины и толщины, которую разрезают на отдельные плиты. Материал можно легко резать обычной пилой, однако разрезы оптимального качества получаются только при использовании электроинструментов. Плиты из вспененного полистирола идеально подходят для приклеивания к бетонным поверхностям и последующего оштукатуривания. Материал хорошо впитывает влагу, устойчив к давлению, не гниет и в течение длительного времени не теряет теплоизоляционных качеств. Однако плиты неэластичны и разрушаются под воздействием ультрафиолетового излучения. При горении материала выделяются вредные эмиссии.

Твердый вспененный полиуретан

  • Фото: Bauder, Bachl

Органический теплоизоляционный материал
Полиуретан — побочный продукт, получаемый при переработке нефти. При изготовлении плит к нему добавляются вспенивающие и огнезащитные средства. Все исходные компоненты смешиваются и выходят на конвейер через дюзы в виде ленты, к которой приклеивается верхний слой из сетки, битумного полотна или пленки. Существует и другая технология, при которой вспененная смесь заливается в формы, а после затвердевания разрезается на отдельные плиты. Для изготовления плит используется полиуретан, модифицированный специальными добавками, который не разрушается под воздействием высоких температур и полностью отвечает требованиям пожарной безопасности. Плиты из полиуретана способны воспринимать высокие нагрузки, устойчивы к гниению и образованию плесени и грибков, легко обрабатываются обычными строительными инструментами и пригодны к повторному использованию. При возгорании материала выделяются токсичные газы.

Древесно-волокнистые плиты

Органический теплоизоляционный материал
Древесно-волокнистые плиты производят из древесной стружки и других отходов деревообрабатывающих предприятий. К стружке и опилкам добавляют вяжущие вещества, огнезащитные средства и средства против древесных жучков. Сырье измельчают и расщепляют на отдельные волокна. При «сухой» технологии волокна перемешивают с латексным клеем и прессуют в плиты, а при «мокрой» — смешивают с водой и добавками до вязкой консистенции, а потом прессуют и высушивают. Для склеивания волокон друг с другом используются специальные смолы. Для резки плит подходят обычные инструменты для работы с деревом. Древесно-волокнистые плиты с открытыми порами регулируют уровень влажности в помещениях и способны компенсировать деформации прилегающих к ним деревянных конструкций. Древесной стружкой можно заполнять пустоты между элементами каркаса строительных конструкций.

Пробка

Органический теплоизоляционный материал
Исходным сырьем для данного материала служит кора пробкового дуба или пробковая крошка, прошедшая вторичную переработку. Пробка измельчается в порошок и обрабатывается горячим паром под высоким давлением, полученная масса прессуется в специальных формах, а после затвердевания режется на отдельные плиты. В качестве связующего выступает натуральная пробковая смола, а огнезащитные добавки не используются. Незначительная порция битума выполняет функцию пропитки. Плиты можно резать пилой, но добиться точного и аккуратного разреза сложно из-за высокой эластичности материала. Легкие пробковые плиты хорошо пропускают воздух, не гниют, устойчивы к образованию плесени и грибков. Бывшие в употреблении плиты можно переработать в крошку и повторно изготовить теплоизоляционный материал. Пробковая кора поставляется в основном из Португалии, поэтому значительное время занимает транспортировка.

Волокна целлюлозы

  • Фото: Isoflock

Органический теплоизоляционный материал
Данный теплоизолятор производят из старой измельченной бумаги. К полученной массе добавляют связующие, обрабатывают горячим паром под высоким давлением и прессуют в плиты. Для повышения огнестойкости материала в него добавляют соли бора. Плиты просты в применении, легко режутся и перерабатываются. Сыпучей массой из целлюлозных волокон заполняют отведенные под теплоизоляцию пустоты в строительных конструкциях. Материалы из волокон целлюлозы хорошо пропускают воздух, устойчивы к образованию плесени и грибков, но быстро намокают, поэтому нуждаются в защите от влаги. Материал пригоден для вторичной переработки, производится в больших количествах и не требует много времени на транспортировку. При производстве волокон целлюлозы затрачивается сравнительно мало энергии.

Пенька

Органический теплоизоляционный материал
На основе натурального пенькового волокна выпускают различные теплоизоляционные материалы — плиты, маты и пр. С помощью специального оборудования волокна связываются в пучки, смачиваются водой и превращаются в войлок. Волокнистая структура материала обеспечивает его прочность и эластичность, а огнестойкость улучшается за счет добавок солей бора. Плиты и маты можно разрезать обычной ручной или электрической пилой. Материалы на основе пеньки не препятствуют воздушному обмену, позволяя стенам и крышам «дышать», при этом устойчивы к образованию плесени и грибков. Однако основной недостаток материала — неспособность воспринимать нагрузки на давление. Зато теплоизоляцию из пеньки можно использовать повторно неограниченное количество раз.

Овечья шерсть

  • Фото: Doschawolle

Органический теплоизоляционный материал
Данный теплоизоляционный материал частично состоит из новой овечьей шерсти, а частично — из шерсти, прошедшей вторичную переработку. Исходное сырье промывают с помощью мыла и соды, а потом перерабатывают в волокна или войлок. Маты большой толщины армируют волокнами из полиэстера. Добавки солей бора защищают материал от возгорания. Материалы на основе натуральной овечьей шерсти легко обрабатываются, они эластичны, долговечны и устойчивы к образованию плесени и грибков. Они могут впитывать влагу в объеме до 33% собственного веса и отдавать ее обратно, как только воздух в помещении становится сухим, регулируя таким образом микроклимат жилища. Материал пригоден для вторичной переработки. Овечья шерсть поставляется из Новой Зеландии, поэтому транспортировка занимает довольно много времени.

Солома

  • Фото: Fasba/Scharmer

Органический теплоизоляционный материал
В качестве исходного сырья используется солома ржи, пшеницы, овса и ячменя. Материал собирают, прессуют в форме рулонов и обвязывают шнурами, сеткой или металлической проволокой. Такие рулоны могут выступать в качестве теплоизоляции или самонесущей конструкции, воспринимающей статические нагрузки и выполняющей одновременно функцию теплозащиты. Материал можно оштукатуривать и облицовывать. Во время строительства теплоизоляцию из соломы нужно защищать от влажности, иначе на ней могут образовываться плесень и грибки. Для изготовления рулонов потребуется только энергия для прессования.

Водоросли

Органический теплоизоляционный материал
Как известно, водоросли произрастают во всех морях мира. Растения с длинными тонкими листьями и слабой корневой системой особенно активно развиваются летом и осенью, когда их и собирают. Собранные водоросли высушивают, измельчают и перерабатывают для изготовления плит или материала сыпучей консистенции. Последний вариант может использоваться застройщиками при самостоятельном строительстве без привлечения профессионалов. Благодаря содержанию морской соли в водорослях они не нуждаются в дополнительных огнезащитных добавках. Материалы на основе водорослей не гниют, устойчивы к образованию плесени и грибков, при этом регулируют уровень влажности в помещениях. Чтобы сделать морские побережья более привлекательными для туристов, водоросли постоянно собирают и в больших количествах вывозят на поля, где их сушат и только потом пускают в производство.

|

 

При всем многообразии представленных на рынке материалов ВСЕ теплоизоляционные материалы должны обладать определенными свойствами, позволяющими ограждающим конструкциям успешно выполнять свои функции в течение длительного срока. Эти свойства необходимо учитывать при выборе, какой материал стоит использовать в том или ином случае. Какие же это свойства? Низкая теплопроводность Это основное свойство, которым должен обладать теплоизоляционный материал. Количество теплоты, которое передается за единицу времени через единицу площади изотермической поверхности при температурном градиенте, равном единице, называется теплопроводностью (коэффициентом теплопроводности). Теплопроводность λ измеряют в Вт/(м×К). Методики и условия испытаний теплопроводности материалов в различных странах могут значительно отличаться, поэтому при сравнении теплопроводности различных материалов необходимо указывать при каких условиях, в частности температуре, проводились измерения. На величину теплопроводности пористых материалов, каковыми являются теплоизоляционные материалы, оказывают влияние плотность материала, вид, размеры и расположение пор, химический состав и молекулярная структура твердых составных частей, коэффициент излучения поверхностей, ограничивающих поры, вид и давление газа, заполняющего поры. Однако преобладающее влияние на величину теплопроводности имеют его температура и влажность. Теплопроводность материалов возрастает с повышением температуры, но гораздо большее влияние в условиях эксплуатации оказывает влажность. Коэффициент теплопроводности основных конструкций должен быть 0,03—0,05 Вт/(м×К). Низкая средняя плотность Средняя плотность — величина, равная отношению массы вещества ко всему занимаемому им объёму. Средняя плотность измеряется в кг/м³. Следует отметить, что средняя плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка по сравнению с большинством строительных материалов, так как значительный объём занимают поры. Плотность применяемых в настоящее время в строительстве теплоизоляционных материалов лежит в пределах от 17 до 400 кг/м³, в зависимости от их назначения. Известно, что чем меньше средняя плотность сухого материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства при температурных условиях, в которых находятся ограждающие конструкции зданий. Чем меньше средняя плотность материала, тем больше его пористость. От характера пористости зависят основные свойства материалов, определяющие их пригодность для применения в строительных конструкциях: теплопроводность, сорбционная влажность, водопоглощение, морозостойкость, прочность. Наилучшими теплоизоляционными свойствами обладают материалы с равномерно распределенными мелкими замкнутыми порами. Низкая влажность Влажность — содержание влаги в материале. С повышением влажности теплоизоляционных (и строительных) материалов резко повышается их теплопроводность. В материалах с капиллярно-пористой структурой, помещенных в естественную воздушную среду, всегда содержится некоторое количество влаги. Это происходит вследствие того, что находящиеся во влажном воздухе молекулы водяного пара, попадая в зону действия молекулярных сил сухого материала, образуют на его поверхности тонкую пленку. После достижения равновесного состояния между сорбированной влагой в приграничном слое материала и давлением водяного пара в воздухе, происходит постепенное проникновение влаги по всему объёму материала. При длительном пребывании образца в воздушной среде с постоянными относительной влажностью воздуха и температурой в материале остается неизменное (равновесное) количество влаги, которую называют сорбционной влагой. Низкое водопоглощение Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в порах влагу при непосредственном соприкосновении с водой. Водопоглощение теплоизоляционных материалов характеризуется количеством воды, которое поглощает сухой материал при выдерживании в воде, отнесенным к массе сухого материала. Поглощение влаги материалом ведет, прежде всего, к увеличению теплопроводности материала. Объясняется это тем, что вода может занимать в материале часть объёма ячеек и пор, вытесняя из них газ. Так как теплопроводность воды λ = 0,58 Вт/(м×К) примерно в 25 раз больше теплопроводности неподвижного воздуха, то наличие воды в материале вызывает существенное повышение теплопроводности теплоизоляционного материала. При низких температурах вода в порах материала может замёрзнуть, что приведет к ещё большему возрастанию теплопроводности материала, так как теплопроводность льда λ = 2,2 Вт/(м×К) почти в 100 раз больше теплопроводности неподвижного воздуха. Частично снизить водопоглощение минераловатных и стекловолокнистых теплоизоляционных материалов позволяет их гидрофобизация, например, путем введения кремнийорганических добавок. Материалы должны обладать свойством гидрофобности (плохо увлажняться при соприкосновении с водой). Продукция инофирм, поставляемая на наш рынок, является гидрофобизированной, а отечественная — за небольшим исключением является негидрофобизированной. Морозостойкость Морозостойкость — способность материала в насыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. От этого показателя существенно зависит долговечность всей конструкции, однако, данные по морозостойкости не приводятся в ГОСТ или ТУ. Прочность К механическим свойствам теплоизоляционных материалов относят прочность (на сжатие, изгиб, растяжение, сопротивление трещинообразованию). Прочность — способность материалов сопротивляться разрушению под действием внешних сил, вызывающих деформации и внутренние напряжения в материале. Прочность теплоизоляционных материалов зависит от структуры, прочности его твёрдой составляющей (остова) и пористости. Жесткий материал с мелкими порами более прочен, чем материал с крупными неравномерными порами. Долговечность Сохранение эксплуатационных характеристик при старении – долговечность, является одним из важнейших показателей любого материала, предназначенного для использования в строительстве. На долговечность теплоизоляционного слоя влияют в большей или меньшей степени все вышеперечисленные свойства теплоизоляционных материалов. На долговечность влияют также химическая стойкость теплоизоляционного материала (это, как правило, следует учитывать при выборе материалов для утепления покрытий производственных зданий), способность выдерживать многократные циклы размораживания-замораживания (переход через 0º С) и его биологическая стойкость. НегорючестьТеплоизоляционный материал для применения в покрытиях выбирается с учётом его горючести, способности к дымообразованию и возможности выделения токсичных газов при горении. Выбор теплоизоляционного материала определяется с учётом требований СНиП на кровли, пожарную безопасность и т. д.

Теплоизоляционные материалы и как их правильно выбрать

Строительные материалы, обладающие очень малой теплопроводностью, повышенной пористостью, а, следовательно, небольшой средней плотностью, и предназначенные для утепления различных зданий, в том числе жилых и производственных, называются теплоизоляционными. В настоящее время теплоизоляционные материалы пользуются большим и все растущим спросом. Теплоизоляционные материалы применяют не только для утепления зданий, но и для изоляции холодильных камер, печей турбин и прочих поверхностей, так что область применения таких материалов весьма широка.


Применение сравнительно очень лёгких утеплителей в строительстве позволяет возводить более тонкие стены, что не только значительно облегчает конструкции и снижает их стоимость, но и позволяет экономить практически любые основные стройматериалы (кирпич, древесину, бетон и прочие) и уменьшить таким образом расход топлива во время эксплуатации, и часто – очень значительно. А в различных видах оборудования теплоизоляция позволяет снизить имеющиеся по разным причинам потери тепла, что вполне может обеспечить необходимый температурный режим и снизить общий расход топлива.

В строительстве всякого рода теплоизоляционные материалы успешно применяют для полного и частичного утепления стен, кровли, фундаментов. Широкое применение теплоизоляционные материалы нашли в так называемом методе сэндвича, причем в панелях эти материалы расположены особым образом, многослойно, причем материалы используются различные их комбинации. В сэндвич-панелях сначала расположены блоки из газобетона, затем минеральная вата, пенополиуретан и облицовочный кирпич. Подобные стены позволяют предотвратить потери тепла в помещении наилучшим образом. Кроме того, срок эксплуатации всего здания также заметно увеличивается.

Для различных целей выбирается тот или иной конкретный теплоизоляционный материал. Так для теплоизоляции покатой крыши, не подверженной усадке, можно использовать стекловолоконные маты и плиты. А для утепления плоской крыши лучше взять утеплитель, обладающий меньшим весом и большей прочностью. Таким утеплителем вполне может явиться экструдированный пенополистирол – относительно новый материал, которые очень быстро стал популярным благодаря большому спектру всех своих достоинств.

Для утепления любого типа фундамента здания наилучшим образом могут подойти также такие материалы, как экструдированный пенополистирол, а также сходный по качествам экструдированный пенополиэтилен. Такие материалы не только имеют повышенную механическую прочность, но и очень плохо поглощают влагу, что немаловажно при утеплении фундамента.

А вот для теплоизоляции стен имеется гораздо больший выбор материалов. Выбор нужного утеплителя зависит, в самую первую очередь, от того, снаружи здания или внутри будет устанавливаться этот утеплитель, а также от цены на него, внешнего вида и желаемых эксплуатационных характеристик. Очень интересным вариантом утепления стен может явиться применение новейших стеновых панелей изоклинкер. Большим преимуществом таких очень технологичных панелей можно назвать низкую теплопроводность, газо- и паропроницаемость, повышенный срок службы а также хороший внешний вид.

Ну и ещё надо помнить, что при выборе материала для утепления следует обращать, прежде всего, самое пристальное внимание на все основные технические характеристики, такие как теплопроводность (чем ниже она, тем теплоизоляция лучше), горючесть (чем выше температура возгорания, тем хуже материал горит), долговечность, паропроницаемость, газопроницаемость и экологичность. Грамотное использование теплоизоляционных материалов позволит вам надежно утеплить здание.

Видео на тему «Теплоизоляционные материалы»

 

Автор статьи:

Задавайте вопросы в комментариях, делитесь своим опытом, так же принимается любая конструктивная критика, готов обсуждать. Не забывайте делиться полученной информацией с друзьями.

УТЕЛЕНИЕ ДОМА: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Дом должен быть теплым. Это бесспорно и весьма актуально для Северо-Запада России. Добиться этого можно разными способами, например, с помощью теплоизоляции. Вообще, одним из самых важных показателей строительного материала считается его способность сохранять тепло. Кирпич по этому показателю сильно уступает, например, дереву: теплопроводность у него больше, поэтому строители вынуждены делать стены из кирпича толще. Но есть и другой способ – использовать специальные теплоизоляционные материалы.
Так, слой стекловолокна толщиной 10 см заменяет по теплоизолирующей способности 400 см железобетона, 160 см кирпичной кладки, 100 см газобетона, 45 см соснового бруса. Прямо скажем, впечатляет!

Прямая выгода

Использование современных теплоизоляционных материалов позволяет значительно удешевить строительство, сократить его сроки и создать довольно легкую конструкцию. Однако самое важное тут – правильно устроить теплоизоляцию, ведь это целая наука, согласно которой следует, что универсального решения быть не может. Все зависит от конкретных условий: где расположен дом, из чего построен, какие у него конструктивные особенности и т.д.
Для каждой конструкции предписан определенный алгоритм работы согласно специфике материала. Кроме этого, существуют некоторые особенности, обусловленные климатической зоной, в которой ведется строительство: где холоднее, там теплоизоляционный слой должен быть толще. Так, например, в конструкциях наружного утепления зданий из бруса толщиной 150 мм толщина теплоизоляционного слоя минеральной ваты (марки КТ-11 TWIN от Isover) составляет для Москвы 115 мм, Санкт-Петербурга – 111 мм, Новосибирска – 148 мм. Материалы маркируются коэффициентом теплопроводности (обозначается символом λ). Чем он меньше, тем лучше. Оптимальным показателем специалисты называют цифру 0,03–0,04 Вт/мК, ниже 0,024 Вт/мК у теплоизоляционных материалов он быть просто не может, поскольку именно такой коэффициент теплопроводности имеет воздух.
Существуют, впрочем, предложения, которые учитывают среднестатистические российские условия, – это готовые решения от компаний-производителей для тех, кто строит свои дома. Что же представляют собой теплоизоляционные материалы XXI века?

Какие они бывают

Теплоизоляционные материалы классифицируют по форме, внешнему виду, структуре, исходному сырью, жесткости (относительной деформации при сжатии), теплопроводности и горючести – в общем, по многим параметрам. Но, по большому счету, можно выделить две основные группы: минеральные волокнистые (типа стекловолокна, каменной ваты) и органические пенопласты (блочные, экструдированные). У каждого из этих материалов есть свои достоинства, соответствующие сфере применения, и свои недостатки, эту сферу ограничивающие. К достоинствам минеральных материалов относятся химическая стойкость, стабильность размеров, низкое влагопоглощение и хорошие звукопоглощающие свойства. Благодаря своей структуре материал не горит – при высоких температурах он спекается, не выделяя при этом опасных для человека веществ.

На основе минерального сырья производят минераловатные маты, полужесткие и жесткие плиты, а также скорлупы, сегменты, цилиндры и другие изделия. Теплоизоляционные маты на основе минерального волокна предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций, промышленного оборудования и трубопроводов тепловых сетей. Отечественная промышленность производит несколько видов минераловатных матов. Минераловатные прошивные маты применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов, работающих при температуре до +400°С. Изготавливают их следующим образом: слои минеральной ваты из камеры осаждения сначала подают транспортером в камеру охлаждения, где минераловатный ковер уплотняется до заданной толщины и одновременно через него просасывается холодный воздух. Охлажденный ковер затем направляют на прошивочную машину, прошивают нитями с помощью специальных игл. На этом же станке при помощи дисковых ножей осуществляют продольную разрезку ковра, после чего разрезанные на заданные размеры маты поступают на рулоноукладчик, а затем на упаковку.

Пенополистирол (он же пенопласт) производится либо традиционным для нашей страны беспрессовым методом, либо методом экструзии, разработанным более 30 лет назад. К его достоинствам следует отнести более низкую, чем у минераловатных утеплителей, теплопроводность и высокую механическую прочность, что позволяет эффективно использовать его там, где изоляция подвергается высокой механической нагрузке, а также там, где невозможно (или нецелесообразно) использовать традиционные теплоизоляционные материалы из минерального волокна. Например, для инверсионных («перевернутых») плоских крыш, внешнего утепления стен подвалов, утепления нагружаемых полов, изоляции фундаментов, защиты дорожного полотна от морозной деформации. Недостатком можно назвать его горючесть с последующим выделением вредных для человека веществ и более высокую цену, хотя подсчитать его оптимальную стоимость с учетом сроков службы и прочих характеристик достаточно сложно…

Стена в тепле

Существует несколько способов утепления фасада, которые применяются в современном строительстве в зависимости от особенностей конкретного объекта и тех задач, которые утеплитель призван решить. Производители предлагают сегодня огромный ассортимент теплоизоляционных материалов. Здесь важно понимать, что один и тот же материал может использоваться при решении разных задач, но в каждом конкретном случае нужно найти оптимальный вариант. Выбор непрост: необходимо учитывать технологические, конструктивные и эксплуатационные свойства, а каждый материал обладает своим набором этих свойств, соразмерить их со стоимостью и только после этого, взвесив все «за» и «против», принять решение. Можно, конечно, свести вопрос теплоизоляции фасада к одному тезису: идеальным материалом для этих целей является минеральная вата, что в принципе вполне соответствует действительности. Однако купить какое-то количество этого материала, обшить им дом и жить в тепле не получится. Все дело в деталях – от них зависит, будут ли изоляционные свойства того или другого материала задействованы в полной мере. Производители в зависимости от использованных строительных и отделочных материалов, их толщины и прочих свойств рекомендуют не просто теплоизоляционный материал определенной марки, а целую систему материалов и технологий, необходимых для оптимального утепления, куда входят, например, гидро- и пароизоляционные материалы, создание вентиляционного зазора и прочие тонкости.

По большому счету существует всего три способа теплоизоляции фасада. Внутри стены (так называемые многослойные конструкции), снаружи (когда теплоизоляция контактирует с воздухом – вентилируемый фасад – или не контактирует, когда теплоизоляция находится под слоем штукатурки – мокрый фасад) и изнутри. Утепление снаружи считается наиболее эффективным, к внутренней теплоизоляции прибегают в исключительных случаях, поскольку велика вероятность того, что вода начнет скапливаться на границе «холодная стена – утеплитель» или в толще стены, не говоря уже о том, что утеплитель отбирает на себя полезную площадь дома. Размещение внутри стены (многослойные конструкции) – популярное на сегодняшний день решение для строительства. Утеплитель размещается с наружной стороны стены и закрывается облицовочным кирпичом или сайдингом. Все это, безусловно, только общие принципы – готовых решений, подходящих для поточного использования в коттеджном строительстве, не существует.

Не только стены

Изолировать можно не только стены, но и коммуникации, которые подвергаются воздействию холода. Хотя здесь есть маленький нюанс. Систему холодного водоснабжения, например, важно защищать от замерзания, а вот утепление системы с горячей водой позволяет уменьшить теплопотери и оказывается полезным в любое время года. Для предотвращения столь неприятных последствий производители предлагают специальные «трубные» утеплители – минеральную вату, стекловату, пенополиуретан, вспененный синтетический каучук и т.д. У всех этих материалов своя область применения, свои преимущества и недостатки. Наиболее распространенный утеплитель, защищающий от холода и перепадов температуры, – минеральная вата. Трубопроводы изолируют минераловатными плитами с последующим покрытием алюминиевой фольгой или бумагой. Эффективность такого утепления во многом зависит от аккуратности исполнителей, а вот эстетическая ценность – крайне сомнительная.

Более прогрессивный материал – минераловатные цилиндры, благодаря которым удается значительно снизить трудоемкость изоляционных работ при очень высоком качестве исполнения. У полых цилиндров имеется надрез по всей длине, они легко защелкиваются на трубе и закрепляются либо клипсами, если цилиндр не каширован, либо алюминиевым скотчем, когда цилиндр каширован (покрыт алюминиевой фольгой). Цилиндры легко нарезать на сегменты для изоляции трубных отводов. Их используют для тепловой изоляции трубопроводов при надземной (на открытом воздухе, в подвалах, помещениях) и подземной (в каналах, тоннелях) прокладках. Температурный диапазон применения минераловатных цилиндров находится в пределах от – 180 до +600°С, то есть они подойдут для любых коммуникаций, которые используются в «домашнем» хозяйстве.

Синтетический каучук

Для изоляции так называемых «холодных» объектов (системы вентиляции и кондиционирования, холодильных установок и прочего) применяют вспененный синтетический каучук, напоминающий резину. К достоинствам этого материала можно отнести прекрасные теплоизоляционные качества, надежность в работе, полную герметичность изоляционного слоя.
При склеивании вспененного синтетического каучука происходит так называемое взаимное проникновение поверхностей – «эффект холодной сварки», поэтому клееные швы получаются крепче, чем сам материал. К недостаткам относят довольно высокую стоимость.

Пенополиэтилен

Еще один теплоизоляционный материал – пенополиэтилен – более дешевый, но область его применения ограничена его свойствами. Низкое сопротивление диффузии водяного пара не позволяет использовать его для изоляции «холодных» объектов. Пенополиэтилен плохо поддается склеиванию, а через некоторое время дает значительную усадку. Клееные соединения нередко расклеиваются в течение первого года. Избежать указанных недостатков позволяет использование теплоизоляционных труб из пенополиэтилена, которые вместе с листовыми материалами и необходимыми аксессуарами образуют единую универсальную систему изоляции любых инженерных сетей. Трубы снабжены защелкой, что особенно удобно в местах, где требуется постоянный демонтаж изоляции. Монтаж ведут путем предварительного разрезания изоляции по технологическому шву с последующим склеиванием вдоль разреза.

Теплозадача

Следует признать, что проблема эффективной теплоизоляции дома не может быть решена только благодаря использованию теплоизоляционных материалов. Возьмем, например, кирпич. Сегодня производители предлагают керамический материал с более низкой теплопроводностью, которая позволяет ограничиться одним материалом. Кроме этого, теплоизоляция дома зависит от теплоизоляции крыши, площади застекленных поверхностей, системы вентиляции, благодаря которой тепло может преспокойно покидать дом. Другими словами, чтобы сделать дом теплым, необходимо рассматривать теплоизоляцию как комплекс мер. В любом случае правильное решение – это задача профессионалов.

Источник: Стройка

Изоляционные материалы — Материалы для гипсокартона

Изоляционные материалы

Применение изоляционных материалов позволяет значительно улучшить следующие свойства конструкций стен и потолков: – теплоизоляционные; – звукоизоляционные; – огнестойкость.

Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является высокое содержание воздуха в их порах. Известно, что газы по сравнению с жидкостями и твердыми телами обладают чрезвычайно низкой теплопроводностью.

Теплопроводностью (К) называют свойство материалов передавать тепло от более нагретой поверхности к менее нагретой. На практике по плотности материала оценивают его теплопроводность.

Применение теплоизоляционных материалов в строительстве позволяет снизить массу конструкций, уменьшить потребность в других строительных материалах (бетон, кирпич, древесина и др.), сократить расход топлива на отопление зданий. Теплоизоляционные материалы обеспечивают надлежащий комфорт в жилых помещениях.

Звукоизоляционные и звукопоглощающие материалы предназначены для уменьшения вредного влияния шумов. Различают воздушные и ударные шумы.

Воздушный шум возникает и распространяется в воздушной среде. Звуковые волны воздействуют на ограждающие конструкции, приводят их в колебательное движение и передают звук в соседние помещения, отражаются и частично поглощаются ограждениями, а также проникают через них.

Ударный шум возникает и распространяется в ограждающих конструкциях при ударных воздействиях непосредственно на конструкцию.

СНиП нормируют допустимый уровень звукового давления в дБ (децибелах), уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБ для жилых и общественных зданий.

Звукопоглощающие материалы должны иметь пористую структуру. Если в теплоизоляционных материалах желательно иметь замкнутые поры, то в звукоизоляционных — сообщающиеся и малые по размеру. Такие требования к строению звукоизоляционных материалов вызваны тем, что при прохождении звуковой волны через толщу материала она приводит воздух, заключенный в его порах, в колебательное движение, мелкие поры создают большее сопротивление потоку воздуха, чем крупные. Движение воздуха в них тормозится, и в результате трения часть механической энергии превращается в тепловую.

Звукоизоляционные материалы, предназначенные для защиты от ударного шума, представляют собой пористые прокладочные материалы с малым модулем упругости. Их звукоизоляционная способность обусловлена тем, что скорость распространения звука в них значительно меньше, чем в плотных материалах с высоким модулем упругости. Скорости распространения звуковых волн в различных материалах представлены в таблице 2.7.

Скорость распространения звуковых волн

Таблица 2.7.

Для устранения передачи ударного звука необходимо применять специальные упругие уплотнительные ленты (см. параграф 2.10).

Все строительные материалы, в том числе и изоляционные, испытываются на пожарную опасность. Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими по-жарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью.

Строительные материалы подразделяются на: негорючие (НГ) и горючие (Г). Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируются.

Применение негорючих изоляционных материалов, которые к тому же стойки к воздействию высоких температур, позволяет повышать огнестойкость конструкций. На рис. 2.19 представлена классификация наиболее распространенных изоляционных материалов.

Всем вышеописанным требованиям из этой классификации в наибольшей степени удовлетворяет минеральная вата.

Рис. 2.19. Классификация изоляционных материалов

Читать далее:
Абразивные материалы
Уплотнительные и гидроизоляционные материалы
Праймеры (грунтовки)
Лента угловая металлизированная
Лента бумажная
Синтетические нетканые и самоклеящиеся ленты
Финишные шпаклевки
Гипсовые монтажные клеи
Заполнители швов ГКЛ
Основные свойства строительных смесей


Общие изоляционные материалы, используемые в зданиях

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

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


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


Стекловолокно

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

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

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

Минеральная вата

Минеральная вата относится к двум типам изоляционных материалов:

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

Характеристики:
-Содержит в среднем 75% постиндустриальных переработанных материалов
-Не требует добавок, чтобы сделать его огнестойким
-Не рекомендуется в экстремальных жарких средах
-Негорючий
-R- значение в пределах от R-2. 8 к R-3.5
-Экологически чистый
-Не плавится и негорючий
-Умеренная стоимость

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

Целлюлоза

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

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

Полистирол

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

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

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

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

Полиуретан

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

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

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

Натуральные волокна

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

Хлопок доступен в ватинах и рулонах и обладает следующими характеристиками:

  • Состоит из 85% переработанного хлопка и 15% пластиковых волокон.
  • Обработано боратом (антипирен и средство от насекомых)
  • Минимальные потребности в энергии для производства

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

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

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

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

Полиизоцианурат

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

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

.

Полиизо выпускается в следующих формах:

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

Пена цементная

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

Пена фенольная

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

Что такое изоляционные покрытия?

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

  • Действует как воздухо- и пароизоляция
  • Огнестойкость
  • Алюминиевая фольга также является радиационным барьером

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

Изоляционные материалы, которые больше не используются

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

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

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

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

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

Заключение

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

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

Материалы и методы теплоизоляции зданий

🕑 Время чтения: 1 минута

Что такое теплоизоляция зданий?

В общем, люди, живущие в жарких регионах, хотят сделать свою внутреннюю атмосферу очень прохладной, так же как люди, живущие в холодных регионах, хотят более теплой атмосферы внутри. Но мы знаем, что передача тепла происходит из более горячих областей в более холодные. В результате происходит потеря тепла.Чтобы преодолеть эту потерю в зданиях, предусмотрена теплоизоляция для поддержания необходимой температуры внутри здания. Целью теплоизоляции является минимизация теплопередачи между внешней и внутренней частью здания.

Материалы и методы теплоизоляции зданий

На рынке доступно множество видов теплоизоляционных материалов:
  1. Изоляция плит или блоков
  2. Одеяло изоляционное
  3. Сыпучая изоляция
  4. Изоляционные материалы летучей мыши
  5. Изоляционные плиты
  6. Светоотражающие листовые материалы
  7. Легкие материалы

1.Изоляция плит или блоков

Блоки изготавливаются из минеральной ваты, пробковой доски, пеностекла, пористой резины или опилок и т. Д. Они крепятся к стенам и крыше для предотвращения потери тепла и поддержания необходимой температуры. Эти доски доступны размером 60 см x 120 см (или больше) с толщиной 2,5 см.

2. Изоляция одеяла

Изоляционные материалы для одеял доступны в форме одеял или в виде рулонов бумаги, которые накидываются прямо на стену или потолок. Они гибкие и имеют толщину от 12 до 80 мм.эти одеяла сделаны из шерсти животных, хлопка или древесных волокон и т. д.

3. Изоляция с неплотным заполнением

В стене предусмотрено место для стоек, где должны быть предусмотрены окна и двери. В этом подрамнике стены предусмотрена рыхлая засыпка изоляционными материалами. Материалы: минеральная вата, древесноволокнистая вата, целлюлоза и т. Д.

4. Изоляционные материалы летучей мыши

Они также доступны в виде рулонов полотна, но изолирующие рулоны летучей мыши имеют большую толщину, чем материалы типа полотна. Они также распространяются по стенам или потолку.

5. Изоляционные плиты

Изоляционные плиты изготавливаются из древесной массы, тростника или других материалов. Эти целлюлозы сильно прессуются с некоторым напряжением при подходящей температуре, чтобы сделать их твердыми плитами. Они доступны на рынке во многих размерах. И они обычно предусмотрены как для внутренней облицовки стен, так и для перегородок.

6. Светоотражающие листовые материалы

Светоотражающие листовые материалы, такие как алюминиевые листы, гипсовые панели, стальные листы, будут иметь большую отражательную способность и низкую излучательную способность.Итак, эти материалы обладают высокой термостойкостью. Тепло уменьшается, когда солнечная энергия ударяет и отражается. Они фиксируются снаружи конструкции, чтобы предотвратить проникновение тепла в здание.

7. Легкие материалы

Использование легких заполнителей при приготовлении бетонной смеси также дает хорошие результаты в предотвращении потерь тепла. Бетон будет иметь большую термостойкость, если он будет сделан из легких заполнителей, таких как доменный шлак, вермикулит, заполнители обожженной глины и т. Д.

Другие общие методы теплоизоляции зданий

Без использования каких-либо теплоизоляционных материалов, как указано выше, мы можем получить теплоизоляцию следующими способами.
  • Обеспечивая затемнение крыши
  • По высоте потолка
  • Ориентация здания

8. Затенение крыши

Обеспечивая затенение крыши здания в месте, где солнце напрямую падает на здание в часы пик, мы можем уменьшить тепло за счет затенения крыши.Для притенения необходимо обеспечить точный угол наклона для предотвращения попадания солнечного света.

9. По высоте потолка

Тепло поглощается потолком и излучается вниз, в здание. Но следует отметить, что вертикальный градиент интенсивности излучения незначителен за пределами от 1 до 1,3 м. Это означает, что он может перемещаться на расстояние от 1 до 1,3 м вниз от потолка. Таким образом, установка потолка на высоте от 1 до 1,3 м от высоты человека снизит потери тепла.

10.Ориентация корпуса

Ориентация здания по отношению к солнцу очень важна. Таким образом, здание должно быть ориентировано таким образом, чтобы не подвергаться большим тепловым потерям.

5 наиболее распространенных теплоизоляционных материалов

Стекловолокно — самый распространенный утеплитель, используемый в наше время. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал. Главный недостаток стеклопластика — опасность обращения с ним.Поскольку стекловолокно состоит из тонко плетеного кремния, образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла. Это может привести к повреждению глаз, легких и даже кожи, если не использовать надлежащие средства защиты. Тем не менее, при использовании надлежащих средств защиты установка стекловолокна может быть выполнена без происшествий.

Стекловолокно — отличный негорючий изоляционный материал со значением R от R-2,9 до R-3,8 на дюйм. Если вы ищете дешевую изоляцию, это определенно лучший вариант, хотя ее установка требует мер предосторожности.Обязательно используйте защитные очки, маски и перчатки при работе с этим продуктом.

2. Минеральная вата

Минеральная вата фактически относится к нескольким различным типам изоляции. Во-первых, это может относиться к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла. Во-вторых, это может относиться к минеральной вате, которая является разновидностью утеплителя из базальта. Наконец, это может относиться к шлаковой вате, которая производится из шлака сталелитейных заводов. Большая часть минеральной ваты в Соединенных Штатах на самом деле представляет собой шлаковую вату.

Минеральную вату можно купить в ватной упаковке или в виде сыпучего материала. Большинство минеральной ваты не имеют добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары. Однако он не горюч. При использовании в сочетании с другими, более огнестойкими формами изоляции, минеральная вата определенно может быть эффективным способом изоляции больших площадей. Минеральная вата имеет R-ценность от R-2,8 до R-3,5.

3. Целлюлоза

Целлюлозный утеплитель, пожалуй, один из самых экологичных видов утеплителя.Целлюлоза производится из переработанного картона, бумаги и других подобных материалов и поставляется в сыпучем виде. Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7. Некоторые недавние исследования целлюлозы показали, что это может быть отличный продукт для минимизации ущерба от огня. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода. Отсутствие кислорода внутри материала помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар.

Таким образом, целлюлоза, возможно, не только одна из самых экологически чистых форм изоляции, но также одна из самых огнестойких форм изоляции.Однако у этого материала есть и недостатки, например, аллергия на газетную пыль. Кроме того, найти специалистов, умеющих использовать этот тип изоляции, относительно сложно по сравнению, скажем, со стекловолокном. И все же целлюлоза — дешевое и эффективное средство изоляции.

4. Пенополиуретан

Пенополиуретан, хотя и не самый распространенный из изоляционных материалов, является отличной формой изоляции. В настоящее время в пенополиуретане используется газ, не содержащий хлорфторуглеродов (CFC), в качестве вспенивающего агента.3). У них есть R-значение приблизительно R-6.3 на дюйм толщины. Существуют также пены низкой плотности, которые можно распылять на участки, не имеющие теплоизоляции. Эти типы полиуретановой изоляции обычно имеют рейтинг R-3,6 на дюйм толщины. Еще одно преимущество этого типа утеплителя — его огнестойкость.

5. Полистирол

Полистирол — это водостойкий термопластичный пенопласт, который является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом. Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол.Эти два типа различаются по производительности и стоимости. Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS — R-4. Утеплитель из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни в одном другом изоляционном материале.

Обычно пену создают или разрезают на блоки, идеально подходящие для утепления стен. Пена легковоспламеняющаяся, и ее необходимо покрыть огнестойким химическим веществом под названием гексабромциклододекан (ГБЦД). ГБЦД недавно подвергся критике из-за рисков для здоровья и окружающей среды, связанных с его использованием.

Другие распространенные изоляционные материалы

Хотя перечисленные выше элементы являются наиболее распространенными изоляционными материалами, они используются не только. В последнее время стали доступны и доступны такие материалы, как аэрогель (используемый НАСА для строительства термостойких плиток, способных выдерживать нагрев до примерно 2000 градусов по Фаренгейту с небольшой теплопередачей или без нее). В частности, это Pyrogel XT. Пирогель — одна из самых эффективных промышленных изоляционных материалов в мире.Его необходимая толщина на 50% — 80% меньше, чем у других изоляционных материалов. Хотя пирогель немного дороже, чем некоторые другие изоляционные материалы, он все чаще используется для конкретных целей.

Другими не упомянутыми изоляционными материалами являются натуральные волокна, такие как конопля, овечья шерсть, хлопок и солома. Полиизоцианурат, как и полиуретан, представляет собой термореактивный пластик с закрытыми ячейками с высоким значением R, что делает его также популярным в качестве изолятора. Некоторые опасные для здоровья материалы, которые раньше использовались в качестве изоляции, а теперь запрещены, недоступны или используются редко, — это вермикулит, перлит и карбамидоформальдегид. Эти материалы имеют репутацию содержащих формальдегид или асбест, что существенно исключило их из списка обычно используемых изоляционных материалов.

Теплоизоляционный материал для зданий — обзор

1.3 Краткое содержание книги

В этой книге представлен обновленный современный обзор создания «умной» экологически эффективной застроенной среды.

Первая часть включает обзор бизнес-планов, начального финансирования, маркетинга, творчества и интеллектуальной собственности (главы 2–8, глава 2, глава 3, глава 4, глава 5, глава 6, глава 7, глава 8).Глава 2 посвящена основам бизнес-плана для инженеров. В нем обсуждаются уникальные характеристики и проблемы бизнес-среды, основанной на технологиях, и описываются два ключевых компонента процесса бизнес-планирования: определение и разработка жизнеспособной бизнес-модели, а также управление масштабированием и ростом бизнеса.

Глава 3 рассматривает концепцию бережливого стартап-подхода как способ снижения риска открытия новых фирм (или запуска новых продуктов) и повышения шансов на успех за счет проверки продуктов и услуг на рынке с клиентами перед запуском. это в полном объеме.

В главе 4 обсуждаются плюсы и минусы различных вариантов стартового финансирования. К ним относятся долговое финансирование, долевое финансирование, финансирование за счет конвертируемых долгов и краудфандинг.

Маркетинг стартапов является предметом главы 5. В нем описывается, как стартапы взаимодействуют, как строятся их сети, и какой вклад вносят различные участники с точки зрения того, как они влияют друг на друга и увеличивают вероятность старта. план развития в долгосрочной перспективе.

В главе 6 представлен представительный и актуальный опрос, охватывающий исследовательскую литературу по измерению и определению предпринимательства и, в особенности, предпринимательского творчества.В нем обсуждается минималистская модель измерения предпринимательского творчества на основе трех критериев: время, когнитивные способности и количественные изменения. Сделано приложение модели к информации о карьере трех известных предпринимателей.

В главе 7 рассматриваются вопросы, связанные с интеллектуальной собственностью. Он включает формы прав интеллектуальной собственности, товарные знаки, промышленные образцы, патенты и полезные модели, авторские права и коммерческую тайну. Сделан обзор исторического развития защиты интеллектуальной собственности и обсуждены регуляторные аспекты защиты интеллектуальной собственности.

Нано- и биотехнологии для создания экологически эффективных зданий являются предметом Части II (главы 8–13, главы 8, главы 9, главы 10, главы 11, главы 12, главы 13).

Глава 8 посвящена теплоизоляции на основе наночастиц для энергоэффективных зданий. Он начинается с обзора преимуществ и недостатков традиционных строительных теплоизоляционных материалов. Особое внимание уделяется теплоизоляционным материалам на нано-основе. Даны комментарии по созданию стартапа по производству нано-теплоизоляции для энергоэффективных зданий.

Глава 9 посвящена нанотехнологиям аккумулирования тепла для повышения энергоэффективности зданий. Включены синтез и характеристика свойств теплопередачи и хранения тепла материала с нанофазовым переходом (наноПКМ). Выполнен обзор приложений наноПКМ и их потенциальных энергетических преимуществ. В главе также обсуждается, желательна ли более высокая проводимость наноПКМ для всех приложений и стоит ли улучшение свойств затрат и усилий, необходимых для создания наноПКМ.

В главе 10 рассматриваются хромогенные технологии на основе нанотехнологий для повышения энергоэффективности зданий, особенно термохромные и электрохромные окна. Производительность приложений была продемонстрирована с помощью экспериментов и моделирования. Также было обсуждено руководство по повышению производительности.

В главе 11 анализируются PBR, интегрированные в фасад, для повышения энергоэффективности зданий. Включен обзор микроводорослей и различных типов PBR. Обсуждаются параметры дизайна и масштабирования. Также обсуждается роль PBR в строительстве, особенно в качестве фасадов зданий.Эта глава закрывается соответствующими комментариями по созданию стартапов для разработки инновационных PBR для искусственной среды.

Биотехнологии для улучшения качества воздуха в помещениях рассматриваются в главе 12. В ней рассматриваются различные загрязнители воздуха в помещениях и современные методы очистки воздуха. В нем рассматриваются теоретические основы биотехнологий очистки воздуха, типы биореакторов и оценка производительности биореакторов. Также обсуждаются возможности и проблемы использования биореакторов для очистки воздуха в помещениях.Также рассматривается удаление конкретных загрязнителей воздуха внутри помещений, а также будущие тенденции в этой области.

В главе 13 рассматривается использование биопластиков для фасадов зданий. Комментарии по сырью, эффективности использования ресурсов и переработке включены. Рассмотрены требования к использованию биопластиков в качестве строительных компонентов. Также рассматриваются характеристики некоторых пластиков на биологической основе в отношении огнестойкости, термостойкости и устойчивости к атмосферным воздействиям. Включен тематический анализ фасада из пластика на биологической основе.

Наконец, в части III (главы 14–19, глава 14, глава 15, глава 16, глава 17, глава 18, глава 19) рассматриваются алгоритмы, большие данные и Интернет вещей для экоэффективных и интеллектуальных зданий.

Глава 14 посвящена разработке алгоритмов модернизации здания. Он содержит обзор различных методологий для работы с многоцелевыми проектами, а также описываются методы оказания помощи и определения вмешательств по модернизации.

Глава 15 рассматривает использование алгоритмов управления в системах освещения для высокой экономии энергии и выполнения требований к освещению.В этой главе представлены алгоритмы управления освещением как средство дифференциации, которое является ключевым требованием для успешного запуска. Более того, предлагаемые системы управления освещением настраиваются и реализуются в трех реальных операционных средах: двух больницах и одном офисном здании.

Глава 16 посвящена использованию больших данных и облачных вычислений для повышения энергоэффективности зданий. В этой главе представлена ​​структура системы поддержки интеллектуальных решений (SDSS), которая объединяет аналитику больших данных интеллектуальных сетей и облачные вычисления для повышения энергоэффективности зданий.Реальная инфраструктура интеллектуального учета была установлена ​​в жилом доме для эксперимента. SDSS точно определил модели энергопотребления в зданиях и спрогнозировал потребление энергии в будущем.

В главе 17 рассматривается случай систем поддержки интеллектуальных решений и Интернета вещей для интеллектуальной среды. В этой главе излагается общая теория Интернета вещей в искусственной среде. Проведен анализ возможностей интеграции интеллектуальных систем поддержки принятия решений с IoT в построенной среде.Обсуждаются основные тенденции и будущее Интернета вещей в искусственной среде.

Глава 18 посвящена программированию приложений и их использованию в системах управления интеллектуальными зданиями. Включен обзор различных вопросов, которые следует учитывать при разработке приложений. Также включено обсуждение типов приложений и их использования.

Глава 19 рассматривает использование технологий умного дома для домашней безопасности, доступные сетевые технологии, а также их преимущества и уязвимости.Представлен ряд существующих продуктов с точки зрения функций, обеспечивающих безопасность дома, а также их преимуществ и потенциальных недостатков.

5 самых распространенных строительных изоляционных материалов

Знаете ли вы, что изоляция вашего здания может сократить ваши счета за электроэнергию вдвое? Будь то дом, склад или офисное здание, дополнительная изоляция является ключом к повышению эффективности вашего обогрева и охлаждения. Прежде чем вы решите, какой продукт вам подойдет, ознакомьтесь с наиболее распространенными изоляционными материалами, их термическим сопротивлением или коэффициентом сопротивления теплопередаче, а также тем, что они могут внести в ваш проект.

Стекловолокно

Стекловолокно — один из самых распространенных изоляционных материалов в строительстве. Сделанный в основном из переработанного стекла, он используется как на коммерческом, так и на жилом рынке по множеству причин. Благодаря эффективному вплетению тонких стекол в изоляционный материал, стекловолокно эффективно снижает теплопередачу. Стекловолокно — превосходный и доступный негорючий изоляционный материал со значением R от R-2,9 до R-3,8 на дюйм.

Целлюлоза

Изготовленная из переработанной бумаги целлюлоза на сегодняшний день является одним из самых экологически чистых изоляционных материалов в отрасли. Этот изолятор почти не содержит кислорода, что делает его чемпионом по снижению потенциального ущерба от огня. R-значения целлюлозы находятся в диапазоне от R-3,1 до R-3,7.

Минеральная вата

Минеральную вату можно разделить на две категории изоляционных материалов — минеральную вату, изготовленную из базальта, и шлаковую вату, изготовленную из шлака сталелитейных заводов.Минеральная вата негорючая и не требует добавок, чтобы сделать ее огнестойкой. Этот экологически чистый изоляционный материал имеет коэффициент сопротивления R от R-2,8 до R-3,5.

Пенополиуретан

Пенополиуретан

огнестойкий и эффективный изоляционный материал. Эти пены содержат газ, не содержащий хлорфторуглеродов (не CFC), что помогает минимизировать риски для озонового слоя. А если вы ищете превосходный вариант звукоизоляции, полиуретан — отличный выбор.Эти пены имеют R-значение R-6,3 на дюйм.

Полистирол

Полистирол — это прозрачный водостойкий изоляционный материал из термопласта. В отличие от большинства изоляторов, полистирол имеет отчетливо гладкую поверхность. Этот изоляционный материал можно разрезать на блоки, что делает его отличной альтернативой для утепления стен. Поскольку полистирол легко воспламеняется, его необходимо покрыть огнезащитным составом. Более дорогие варианты имеют R-ценность R-5,5.

Итог? Когда дело доходит до выбора лучшего изоляционного материала для вашего проекта, у вас есть все необходимое. Не позволяйте огромному количеству вариантов ошеломить вас. Если вы не уверены, какой изолятор подходит для вашей собственности, обратитесь к профессиональному поставщику строительных материалов. Они не только укажут вам правильное направление, но и предоставят ценную информацию, которая поможет обеспечить успешную изоляцию.

Если вы являетесь подрядчиком, застройщиком или занимаетесь на выходных самостоятельно, доверьте Pro-Line Construction все свои потребности в изоляции. Мы предлагаем полный спектр изоляционных материалов высочайшего качества от всех ведущих производителей.

Свяжитесь с одним из наших экспертов по изоляционным материалам в Pro-Line Construction сегодня, чтобы получить рекомендации и цену на необходимые вам продукты. Ни один заказ не является слишком большим или слишком маленьким. Pro-line доставляет товары куда угодно, и у нас есть поставщики изоляции:

Топ-10 теплоизоляционных строительных материалов

С постоянным развитием энергосбережения в зданиях изоляция и теплоизоляция строительных конструкций стали важной частью энергосбережения в зданиях и новой областью исследований и применения энергосбережения. строительные технологии в Китае. Как правило, крыша и стена здания должны быть изолированы и изолированы. Существует три типа изоляции стены: внутренняя изоляция стены, внешняя изоляция стены и внутренняя изоляция стены. Внутренняя стена и изоляция сердечника внутренней стены в основном выполнены из неорганических материалов, а внешняя изоляция стен — из неорганических и органических материалов.

Ниже приведены 10 наиболее широко используемых теплоизоляционных материалов в области строительства:

1.M Минеральная вата

Минеральная вата в основном относится к минеральной вате, шлаковому хлопку, стекловате, алюмосиликатному хлопку и изделиям из него, с характеристиками небольшой объемной плотности, низкой теплопроводности, негорючести, термостойкости. , антифриз, защита от коррозии, без моли, хорошая химическая стабильность и так далее.

Минеральная вата — основной изоляционный материал для промышленности и строительства в Китае. Он имеет хорошие перспективы для обогрева зданий в западных и северных районах Китая, особенно в сельских и бедных районах.

2. Теплоизоляционный пена

Теплоизоляционный хлопок — это теплоизоляционные материалы, полученные путем обработки отработанных хлопчатобумажных тканей (например, джинсов) нетоксичным, огнестойким и дегельминтирующим бором. Утеплитель из хлопка подходит для поддержания температуры внутри дома в холодном климате. Утеплитель из хлопка плоский, а метод установки аналогичен установке утеплителя из бамбукового волокна. При установке изоляционной ваты не нужно надевать респираторы и защитное снаряжение, а также предупреждающие надписи, необходимые для продукта..

3. Светоотражающий изоляционный материал

Отражающий строительный изоляционный материал в основном состоит из прозрачной смолы и наполнителя с высокой отражательной способностью, а обычно используемый наполнитель с высокой отражательной способностью представляет собой полые стеклянные микрошарики. Светоотражающая изоляция зданий обычно используется для кровельных покрытий, стен или балок перекрытий с использованием материалов, которые имеют высокое отражение света и тепла, так что большая часть энергии, которую солнце освещает на материал, отражается, а не поглощается материалом; Между тем, теплопроводность мала, а теплоизоляционные характеристики очень хорошие, что препятствует прохождению тепла через материал.

4. Радиационный экран

Радиационно-защищенный строительный изоляционный материал относится к использованию материалов для улучшения теплового излучения в зоне здания, а солнечный свет и тепло, поглощаемые зданием, излучаются в воздух с помощью определенная волна, чтобы добиться эффекта теплоизоляции и охлаждения, чтобы температура поверхности здания была ниже температуры окружающей среды. . Этот тип изоляционного материала отличается от других изоляционных материалов, а радиационно-защитный материал может только эффективно замедлять, но не блокировать теплопередачу. На чердаке обычно устанавливают радиационно-защитные изоляционные материалы, чтобы уменьшить потребление тепла летом и потери тепла зимой. Использование радиационно-защитных изоляционных материалов летом, жаркой зимой, жарким летом и холодной зимой может эффективно улучшить тепловой комфорт дома.

5. Пенополиуритан

Пенополиуретан напыляемый — это разновидность теплоизоляционной пены. В нем используются характеристики полиуретана, формованные на месте, и сила самоклейки.В жидком виде он непосредственно распыляется на внешнюю стену здания. Он сочетает в себе высокую эффективность процесса напыления и отличные теплоизоляционные свойства пенополиуретана.

6. Экструдированный полистирол

Экструдированный полистирол (XPS) — это новый тип теплоизоляционного материала, разработанный в 1950-х и 1960-х годах. Он имеет отличную теплопроводность, низкое водопоглощение и высокую прочность на сжатие, поэтому он превосходен и долговечен. Теплоизоляция, уникальное сопротивление паропроницаемости, высокая прочность на сжатие и простота обработки.

7.E Вспененный полистирол

Вспененный полистирол (EPS) — это полистирол с непрерывной сотовой структурой с закрытыми ячейками, образованный путем вакуумной экструзии полистирольной смолы и других добавок. EPS имеет коэффициент закрытых ячеек 98% или более, поэтому эффект теплоизоляции очевиден, с очень низкой теплопроводностью и длительным сохранением термического сопротивления.Степень сохранения термического сопротивления материала превышает 85% через 55 лет.

8.Полиизоцианатный изоляционный материал

Полиизоциануровая кислота — это пластик, состоящий из пенопласта с закрытыми порами. Полиизоцианатные изоляционные материалы бывают разных форм: жидкие, аэрозольные и жесткие пенопласты. Также возможно изготовление композитных изоляционных панелей с различными наборами отделки. В общем, прямая пена дешевле пенопласта и работает лучше, потому что жидкая пена покрывает все поверхности.

9. Изоляционный материал из стекловолокна

Стекловолокно относится к волокнистому материалу, полученному путем высокотемпературного плавления стекла, диаметром около 10 микрон. Обладает хорошей изоляцией, термостойкостью, хорошей коррозионной стойкостью, высокой механической прочностью и негорючестью. Материал недорогой. Изоляция из стекловолокна широко применяется в воздушных и водопроводных трубах, крышах, стенах и полах.

10. Изоляционный материал из бамбукового волокна

Бамбуковое волокно также называют бамбуковым волокном, которое отличается от химического бамбукового вискозного волокна (волокна бамбуковой пульпы, волокна бамбукового угля), которое представляет собой лубяное волокно, полученное из стебля бамбук.Бамбуковое волокно обладает характеристиками антистатика, звукоизоляции, хорошей теплоизоляции и термостойкости, что позволяет значительно повысить энергоэффективность зданий.

Выбор строительных теплоизоляционных материалов с помощью надежной оптимизации

  • Администрация CM (2017) Среднегодовая температура в Шанхае. с http://www.cma.gov.cn/. По состоянию на 11 апреля 2017 г.

  • Бен-Тал А., Немировский А. (1998) Надежная выпуклая оптимизация. Math Oper Res 23 (4): 769–805

    Статья Google Scholar

  • Берцимас Д., Сим М. (2004) Цена надежности.Oper Res 52 (1): 35–53

    Статья Google Scholar

  • Берцимас Д., Браун Д. Б., Караманис С. (2011) Теория и приложения робастной оптимизации. SIAM Rev 53 (3): 464–501

    Статья Google Scholar

  • Breuker MS, Braun JE (1998) Общие неисправности и их последствия для крышных кондиционеров. HVAC & R Res 4 (3): 303–318

    Статья Google Scholar

  • Chassein A, Goerigk M (2017) Minmax сожалеет о проблемах комбинаторной оптимизации с эллипсоидальными множествами неопределенности. Eur J Oper Res 258 (1): 58–69

    Статья Google Scholar

  • omakl K, Yüksel B (2003) Оптимальная толщина изоляции внешних стен для экономии энергии. Appl Therm Eng 23 (4): 473–479

    Статья Google Scholar

  • Джурич Н., Новакович В., Холст Дж, Митрович З. (2007) Оптимизация энергопотребления в зданиях с системами водяного отопления с учетом теплового комфорта с использованием компьютерных инструментов.Energ Build 39 (4): 471–477

    Статья Google Scholar

  • Dombaycı ÖA (2007) Воздействие на окружающую среду оптимальной толщины изоляции внешних стен зданий. Build Environ 42 (11): 3855–3859

    Статья Google Scholar

  • Ee AW, Shaik SM, Khoo HH (2015) Разработка и применение комбинированного подхода к оценке внутренней безопасности и окружающей среды (caisen). Процесс Saf Environ Prot 96: 138–148

    CAS Статья Google Scholar

  • GB (1987) GBJ86: стандарт внутреннего проектирования зданий. GB

  • Gustafsson S-I (2000) Оптимизация мер по изоляции существующих зданий. Energ Build 33 (1): 49–55

    Статья Google Scholar

  • Ху М., Вейр Дж. Д., Ву Т. (2012) Стратегии децентрализованной работы для интегрированной энергетической системы здания с использованием меметического алгоритма.Eur J Oper Res 217 (1): 185–197

    Статья Google Scholar

  • Хименес-Гонсалес C, Констебль Д. Д., Ponder CS (2012) Оценка «экологичности» химических процессов и продуктов в фармацевтической промышленности — учебник по экологическим показателям. Chem Soc Rev 41 (4): 1485–1498

    Статья Google Scholar

  • Кайнаклы О. (2012) Обзор экономичной и оптимальной толщины теплоизоляции для зданий.Обновите Sust Energ Rev 16 (1): 415–425

    Статья Google Scholar

  • Коренич А., Петранек В., Зак Дж., Градова Дж. (2011) Разработка и оценка эффективности природных теплоизоляционных материалов, состоящих из возобновляемых источников. Energ Build 43 (9): 2518–2523

    Статья Google Scholar

  • Ллойд С.М., Райс Р. (2007) Характеристика, распространение и анализ неопределенности в оценке жизненного цикла: обзор количественных подходов.J Ind Ecol 11 (1): 161–179

    Статья Google Scholar

  • Организация IS (2006) ISO 14044: Экологический менеджмент, оценка жизненного цикла, требования и руководящие принципы. ISO

  • Rezaee R, Brown J, Augenbroe G, Kim J (2015) Оценка неопределенности и уверенности в исследовании проектирования зданий. AI EDAM 29: 429–441

    Google Scholar

  • Scholtes S (2004) Невыпуклые структуры в нелинейном программировании.Oper Res 52 (3): 368–383

    Статья Google Scholar

  • Сигель Дж., Уокер И., Шерман М. (2002) Грязные кондиционеры: энергетические последствия загрязнения змеевика. В материалах летнего исследования ACEEE 2002 года по энергоэффективности зданий 1: 287–300

  • Сулейманян А., Джаджай Г.С. (2013) Надежная нелинейная оптимизация с коническим набором представимой неопределенности. Eur J Oper Res 228 (2): 337–344

    Статья Google Scholar

  • Soyster AL (1973) Техническое примечание — выпуклое программирование с ограничениями, включающими множество, и приложения к неточному линейному программированию.Oper Res 21 (5): 1154–1157

    Статья Google Scholar

  • Цай В-Х, Ян Ч. , Чанг Дж. К., Ли Х. Л. (2014) Модель принятия решений по оценке затрат на основе видов деятельности для оценки жизненного цикла в проектах зеленого строительства. Eur J Oper Res 238 (2): 607–619

    Статья Google Scholar

  • Ван Р., Работа D (2014) Применение робастной оптимизации в матричной ИЦИ для принятия решений в условиях неопределенности.Int J Life Cycle Assess 19 (5): 1110–1118

    Статья Google Scholar

  • Ван Л., Мэтью П., Панг Х (2012) Неопределенности в потреблении энергии, вызванные эксплуатацией здания и погодными условиями для офисного здания среднего размера. Energ Build 53: 152–158

    Статья Google Scholar

  • Ян Ц., Ли Х, Резгуи Й, Петри И., ЮсеБ. Чен Б., Джаян Б. (2014) Распределенный генетический алгоритм на основе высокопроизводительных вычислений для оптимизации энергопотребления в зданиях.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.