- Таблица теплопроводности и других качеств материалов для утепления
- Сравнительная таблица утеплителей по теплопроводности, толщине и плотности
- инструкция по выбору своими руками, особенности базальтовых материалов, коэффициенты других теплоизоляций, цена, видео, фото
- Теплопроводность утеплителей — пенопласта и минеральной ваты – таблица
- Какой толщины должен быть утеплитель, сравнение теплопроводности материалов.
- Теплопроводность утеплителей: назначение, таблица, критерии выбора
- Сравнительные характеристики утеплителей: таблица — Блог о строительстве
- Что влияет на срок эксплуатации утеплителя?
- Сравнительные характеристики сроков службы утеплителей таблица
- Срок службы пенопласта как утеплителя
- Сравнение утеплителей по характеристикам
- Пенопласт (пенополистирол)
- Экструдированный пенополистирол
- Базальтовая (минеральная) вата
- Стекловолокно (стекловата)
- Вспененный полиэтилен
- Напыляемая теплоизоляция
- Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности
- Каким требованиям должен отвечать качественный утеплитель для дома?
- Теплопроводность — выбранные материалы и газы
- Теплопроводность металлов, металлических элементов и сплавов
- Электропроводность, теплопроводность, плотность, температура плавления
- Thermal Capacity — обзор
- Изоляция чердаков — Введение
- Теплопроводность
- Тепловые характеристики дорожного покрытия и их вклад в городской и глобальный климат — Ссылки — Программа устойчивого развития дорожного покрытия — Устойчивое развитие — Тротуары
Таблица теплопроводности и других качеств материалов для утепления
Да, в нашей стране, в отличие от стран с жарким климатом, бывают лютые зимы. Именно поэтому нужно строиться из теплых материалов с использованием специальных утеплителей. В ином случае все дорогое тепло от котлов и печей будет уходить через стены и другие перекрытия.Нам нужно точно знать, какие из современных популярных материалов для утепления наиболее эффективны.
Что такое теплопроводность?
Теплопроводность можно описать как процесс передачи тепловой энергии до наступления теплового равновесия. Температура, так или иначе, будет выровнена, вопрос только в скорости этого процесса. Если применить это понятие к дому, то ясно, что чем дольше температура внутри здания выравнивается с наружной, тем лучше. Проще говоря, насколько быстро дом остывает это вопрос того, какая теплопроводность его стен.В числовой форме этот показатель характеризуется коэффициентом теплопроводности. Он показывает, сколько тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Чем выше этот коэффициент у материала, тем быстрее он проводит тепло.
Теплопроводность утеплителей — это наиболее информативный показатель, и чем он ниже, тем материал эффективнее он сохраняет тепло (или прохладу в жаркие дни). Но существуют и другие показатели, которые влияют на выбор утеплителя.
Таблица теплопроводности утеплителей
В таблице указаны данные по наиболее широко применяемым утеплителям, которые используют в частном строительстве: минеральной ваты, пенополистирола, пенополиуретана и пенопласта. Также приведены сравнительные данные по другим видам.
Таблица теплопроводности утеплителей
| Теплопроводность, Вт/(м*С) | Плотность, кг/м3 | Паропроницаемость, мг/ (м*ч*Па) | «+» | «-» | Горюч. |
Пенополиуретан | 0,023 | 32 | 0,0-0,05 | 2.Бесшовный монтаж пеной; 3.Долгосрочность; 4.Лучшая тепло-, гидроизоляция | 1.недешевый 2. Не устойчив к УФ-излучению | Самозатухающий |
0,029 | 40 | |||||
0,035 | 60 | |||||
0,041 | 80 | |||||
Пенополистирол (пенопласт) | 0,038 | 40 | 0,013-0,05 | 1.Отлично изолирует; 2. Дешевый; 3. Влагонепроницаем | 1. Хрупкий; 2. Не «дышит» и образует конденсат | Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание |
0,041 | 100 | |||||
0,05 | 150 | |||||
Экструдированный пенополистирол | 0,031 | 33 | 0,013 | 1.Очень низкая теплопроводность; 3.Влагонепроницаем; 4.Прочен на сжатие; 5. Не гниет и не плесневеет; 6. Эксплуатация от -50 °С до +75°С; 7.Удобен в монтаже. | 1. На порядок дороже пенопласта; 2. Восприимчив к органическим растворителям; 3. Паропроницаемость низкая, образует конденсат. | Г1 у марок с антипеновыми добавками, другие Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание |
Минеральная (базальтовая) вата | 0,048 | 50 | 0,49-0,6 | 1.Хорошая паропроницаемость –«дышит»; 2.Противостоит грибкам; 3.Звукоизоляция; 4.Высокая термоизоляция; 5.Механическая прочность; 6.Не сыпется | 1.Недешевый | Огнеупорный |
0,056 | 100 | |||||
0,07 | 200 | |||||
Стекловолокно (стекловата) | 0,041-0,044 | 155-200 | 0,5 | 1.Низкая теплопроводность; 2.При пожарах не выделяет токсичных веществ | 1.Со временем теплоизоляция снижается; 2.Может появляться плесень; 3.Проблемный монтаж: волокна осыпаются и наносят вред коже, глазам; 4.Паропроницаемость низкая, образует конденсат. | Не горит |
Пенопласт ПВХ | 0,052 | 125 | 0,023 | 1.Жесткий и удобный в монтаже | 1.Недолговечен; 2.Плохая паропроницаемость и образование конденсата | Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание |
Древесные опилки | 0,07-0,18 | 230 | — | 1.Дешевизна; 2.Экологичность | 1.Портиться и гниет; 2.Теплоизоляционные свойства падают при высокой влажности | Пожароопасен |
Сравнение «+» и «-» поможет определить, какой утеплитель выбрать для конкретных целей.
Полезные показатели утеплителей
На какие основные показатели нужно обратить внимание при выборе утеплителя:
- Теплопроводность при выборе утеплителя материала является основным показателем. Чем она ниже, тем лучшая теплоизоляция у этого материала;
- Плотность напрямую влияет на массу материала, от нее зависит, какая дополнительная нагрузка придется на стены или перекрытия дома. Это очень просто вычислить, зная объем утеплителя и его плотность. Обычно теплоизоляционные свойства падают с ростом плотности материала. Чем легче утеплитель, тем проще с ним работать, а нагрузка на перекрытия будет минимальной;
- Паропроницаемость показывает, как материал пропускает водяной пар. Высокий коэффициент говорит о том, что материал может увлажняться. Наоборот, низкий коэффициент указывает то, что материал не пропускает пар и образует конденсат. Материалы можно делить на 2 вида: а) ваты – материалы, состоящие из волокон. Они паропроницаемы; б) пены – это затвердевшая пенная масса особого вещества. Не пропускают пар ;
- Водопоглощение — это способность вещества впитывать воду. Чем она выше, тем менее материал пригоден для утепления, тем более для наружных теплоизоляционных работ, ванной, кухни и других мест с повышенной влажностью;
- Горючесть довольно понятный показатель, очевидно, что наилучшие материалы для утепления те, которые не горят. Также пригодны самозатухающие варианты;
- Прочность на сжатие — это способность материала сохранить свою форму и толщину при механическом воздействии. Многие материалы хороши как утеплитель, но могут сжиматься, при этом снижаются их теплоизоляционные качества;
- Хрупкость нежелательна для утеплителя, хотя и не является основополагающим качеством при выборе;
- Долговечность определяет срок службы материала;
- Толщина материала определяет, сколько пространства будет занимать теплоизоляция. При внутренних работах это важно, ведь чем тоньше слой материала, тем меньше полезного пространств он «съест»;
- Экологичность материала особенно важна при выполнении внутреннего утепления. Нужно обратить внимание, не разлагается ли утеплитель на опасные составляющие, а также не выделяет ли он при пожаре токсичных веществ.
Кто на свете всех теплей?
Цель такого тщательного изучения утеплителей одна — узнать, какой из них лучше всех. Однако, это палка о двух концах, ведь материалы с высокой термоизоляцией могут иметь другие нежелательные характеристики.
Пенополиуретан или экструдированный пенополистирол
Нетрудно определить по таблице, что чемпион по теплоизоляции – это пенополиуретан. Но и цена его гораздо выше, нежели у полистирола или пенопласта. Все потому что он обладает двумя наиболее востребованными в строительстве качествами: негорючесть и водоотталкивающие свойства. Его трудно поджечь, поэтому пожарная безопасность такого утепления высока, к тому же он не боится намокнуть.Но у пенополиуретана появилась настоящая альтернатива – экструдированный пенополистирол. По сути это тот же пенопласт, но прошедший дополнительную обработку – экструдировку, которая улучшила его. Это материал с равномерной структурой и замкнутыми ячейками, который представлен в виде листов разной толщины. От обычного пенопласта его отличает усиленная прочность и способность выдерживать механическое давление. Именно поэтому его можно назвать достойным конкурентом пенополиуретану. Единственный недостаток монтажа отдельных плит – швы, которые успешно заделываются монтажной пеной.
А уж чем вам удобнее пользоваться – жидким утеплителем из баллончика или плитами, выбирать только вам. Но помните, что эти материалы не «дышат» и могут образовывать эффект запотевших окон, так что все утепление может уйти из форточки во время проветривания. Поэтому утеплять такими материалами нужно разумно.
Минеральная вата или пенопласт
Если сравнивать минеральную вату и пенопласт, то их теплопроводность находится на одном уровне ≈ 0,5. Поэтому выбирая между этими материалами, неплохо было бы оценить и другие качества, такие как водопроницаемость. Так, монтаж ваты в местах с возможным намоканием нежелательна, поскольку она теряет свойства теплоизоляции на 50% при намокании на 20%. С другой стороны, вата «дышит» и пропускает пар, так что не будет образовываться конденсата. В доме, который утеплен ватой из базальтового волокна, не будут запотевать окна. И вата, в отличие от пенопласта, не горит.Другие утеплители
Весьма популярны сейчас эко-материалы, такие как опилки, которые смешивают с глиной и используют для стен. Однако, такой приятный по цене материал как опилки, имеет много недостатков: горит, намокает и гниет. Не говоря уже о том, что набирая влагу, опилки теряют теплоизоляционные свойства.
Также набирает популярности дешевое и экологичное пеностекло, которое можно применять только без нагрузок, поскольку он весьма хрупок.
Выбирая утеплитель
Цены на энергоносители растут, и вместе с тем растет популярность на утеплители. В нашей статье представлена таблица теплопроводности материалов для утепления и сравнительный анализ популярных видов утеплителей. Главное, что хотелось бы отметить — хорошие показатели вы получите, приобретая только качественный сертифицированный продукт. Выбор теплоизоляционных материалов на рынке весьма широк и один вид утеплителя предлагается более чем пятью производителями. Много из них могут вас огорчить своим качеством, поэтому ориентируйтесь на отзывы тех, кто испытал конкретные торговые марки на «своей шкуре».
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Сравнительная таблица утеплителей по теплопроводности, толщине и плотности
Автор Марсель Сагитов На чтение 6 мин. Просмотров 289
В привычной для населения страны холодной зиме, востребованность теплоизоляционных материалов всегда на высоком уровне. Необходимо учитывать все особенности каждого из утеплителей, чтобы сделать выбор в пользу качественного и целесообразного материала.
Зачем нужна теплоизоляция?
Актуальность теплоизоляции заключается в следующем:
- Сохранение тепла в зимний период и прохлады в летний период.
Потери тепла сквозь стены обычного многоэтажного жилого дома составляют 30-40%. Для снижения теплопотерь нужны специальные теплоизоляционные материалы. Применение в зимний период электрических обогревателей способствует дополнительному расходу на электроэнергию. Эти расходы выгодней компенсировать использованием качественного теплоизоляционного материала, обеспечивающего сохранение тепла в зимний период и прохладу в летнюю жару. При этом затраты на охлаждение помещения кондиционером также будут сведены к минимуму.
- Увеличение долговечности конструкций здания.
В случае промышленных зданий с использованием металлического каркаса, утеплитель позволяет защитить поверхность металла от коррозии, являющейся самым пагубным дефектом для данного вида конструкций. А срок службы для здания из кирпича определяется количеством циклов замораживания/оттаивания. Воздействие этих циклов воспринимает утеплитель, ведь точка росы при этом находится в теплоизоляционном материале, а не материале стены. Такое утепление позволяет увеличить срок службы здания во много раз.
- Шумоизоляция.
Защита от возрастающего уровня шума достигается при использовании таких шумопоглощающих материалов (толстые матрасы, звукоотражающие стеновые панели).
- Увеличение полезной площади зданий.
Использование системы теплоизоляции позволяет уменьшить толщину наружных стен, при этом увеличивая внутреннюю площадь здания.
Как правильно выбрать утеплитель?
При выборе утеплителя нужно обращать внимание на: ценовую доступность, сферу применения, мнение экспертов и технические характеристики, являющиеся самым важным критерием.
Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам:
- Теплопроводность.
Теплопроводность подразумевает под собой способность материала передавать теплоту. Это свойство характеризуется коэффициентом теплопроводности, на основе которого принимают необходимую толщину утеплителя.
Также теплопроводность тесно связана с понятиями плотности и толщины утеплителя, поэтому при выборе необходимо обращать внимание и на эти факторы. Теплопроводность одного и того же материала может изменяться в зависимости от плотности.
Под плотностью понимают массу одного кубического метра теплоизоляционного материала. По плотности материалы подразделяются на: особо лёгкие, лёгкие, средние, плотные (жёсткие). К легким относятся пористые материалы, подходящие для утепления стен, перегородок, перекрытий. Плотные утеплители лучше подходят для утепления снаружи.
Чем меньше плотность утеплителя, тем меньше вес, а теплопроводность выше. Это является показателем качества утепления. А небольшой вес способствует удобству монтажа и укладки. В ходе опытных исследований установлено, что утеплитель, имеющий плотность от 8 до 35 кг/м³ лучше всего удерживает тепло и подходят для утепления вертикальных конструкций внутри помещений.
А как зависит теплопроводность от толщины? Существует ошибочное мнение, что утеплитель большой толщины будет лучше удерживать тепло внутри помещения. Это приводит к неоправданным расходам. Слишком большая толщина утеплителя может привести к нарушению естественной вентиляции и в помещении будет слишком душно.
А недостаточная толщина утеплителя приводит к тому, что холод будет проникать через толщу стены и на плоскости стены образуется конденсат, стена будет неотвратимо отсыревать, появится плесень и грибок.
Толщину утеплителя необходимо определять на основании теплотехнического расчета с учетом климатических особенностей территории, материала стены и её минимально допустимого значения сопротивления теплопередачи.
В случае игнорирования расчета может появиться ряд проблем, решение которых потребует больших дополнительных затрат!
Таблица теплопроводности материалов
Материал | Теплопроводность материалов, Вт/м*⸰С | Плотность, кг/м³ |
Пенополиуретан | 0,020 | 30 |
0,029 | 40 | |
0,035 | 60 | |
0,041 | 80 | |
Пенополистирол | 0,037 | 10-11 |
0,035 | 15-16 | |
0,037 | 16-17 | |
0,033 | 25-27 | |
0,041 | 35-37 | |
Пенополистирол (экструдированный) | 0,028-0,034 | 28-45 |
Базальтовая вата | 0,039 | 30-35 |
0,036 | 34-38 | |
0,035 | 38-45 | |
0,035 | 40-50 | |
0,036 | 80-90 | |
0,038 | 145 | |
0,038 | 120-190 | |
Эковата | 0,032 | 35 |
0,038 | 50 | |
0,04 | 65 | |
0,041 | 70 | |
Изолон | 0,031 | 33 |
0,033 | 50 | |
0,036 | 66 | |
0,039 | 100 | |
Пенофол | 0,037-0,051 | 45 |
0,038-0,052 | 54 | |
0,038-0,052 | 74 |
- Экологичность.
Этот фактор является значимым, особенно в случае утепления жилого дома, так как многие материалы выделяют формальдегид, что влияет на рост раковых опухолей. Поэтому необходимо делать выбор в сторону нетоксичных и биологически нейтральных материалов. С точки зрения экологичности лучшим теплоизоляционным материалом считается каменная вата.
- Пожарная безопасность.
Материал должен быть негорючим и безопасным. Гореть может любой материал, разница состоит в том, при каком температуре он возгорается. Важным является то, чтобы утеплитель был самозатухающим.
- Паро- и водонепроницаемость.
Преимущество имеют те материалы, которые обладают водонепроницаемостью, так как впитывание влаги приводит к тому, что эффективность материала становится низкой и полезные характеристики утеплителя через год использования снижаются на 50% и более.
- Долговечность.
В среднем срок службы изоляционных материалов составляет от 5 до 10-15 лет. Теплоизоляционные материалы, имеющие в составе вату в первые годы службы значительно снижают свою эффективность. Зато пенополиуретан обладает сроком службы
Достоинства и недостатки утеплителей
- Пенополиуретан – на сегодняшний день самый эффективный утеплитель.
Виды ППУ
Достоинства: бесшовный монтаж пеной, долговечность, лучшая тепло- и гидроизоляция.
Недостатки: дороговизна материала, неустойчивость к УФ-излучению.
- Пенополистирол (пенопласт) – востребован для использования в качестве утеплителя для помещений разных типов.
Достоинства: низкая теплопроводность, невысокая стоимость, удобство монтажа, водонепроницаемость.
Недостатки: хрупкость, легкая воспламеняемость, образование конденсата.
Достоинства: очень низкая теплопроводность, водонепроницаемость, прочность на сжатие, удобство монтажа, отсутствие плесени и гниения, возможность эксплуатации от -50⸰С до +75⸰С.
Недостатки: намного дороже пенопласта, восприимчивость к органическим растворителям, образование конденсата.
- Базальтовая (каменная) вата – минеральная вата, изготавливающаяся на базальтовой основе.
Достоинства: противостояние образованию грибков, звукоизоляция, прочность к механическим воздействиям, огнеупорность, негорючесть.
Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с аналогами.
- Эковата – утеплитель, выполненный на основе естественных материалов (волокна дерева и минералы). На сегодняшний день применяется довольно часто.
Достоинства: звукоизоляция, экологичность, влагостойкость, доступная стоимость.
Недостатки: во время эксплуатации повышается теплопроводность, необходимость специального оборудования для монтажа, возможность усадки.
- Изолон – современный утеплитель, изготавливаемый путем вспенивания полиэтилена. Является одним из самых востребованных.
Достоинства: низкая теплопроводность, низкая паропроницаемость, высокая шумоизоляция, удобство резки и монтажа, экологичность, гибкость, небольшой вес.
Недостатки: низкая прочность, необходимость устройства вентиляционного зазора.
- Пенофол – утеплитель, который отвечает многим требованиям, предъявляемым к качеству утеплителя и утепления различных помещений, а также конструкций и т.д.
Достоинства: экологичность, высокая способность к отражению тепла, высокая шумоизоляция, влагонепроницаемость, негорючесть, удобство перевозки и монтажа, отражение воздействия радиации.
Недостатки: малая жесткость, затрудненность крепления материала, в качестве теплоизоляции одного пенофола недостаточно.
Заключение
Рассмотренные достоинства и недостатки утеплителей позволят выбрать самый подходящий вариант уже на стадии проектирования. При этом учитывать все требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу, в первую очередь теплопроводность.
Полезно1Бесполезноинструкция по выбору своими руками, особенности базальтовых материалов, коэффициенты других теплоизоляций, цена, видео, фото
При проведении строительных работ нередко приходится сравнивать свойства разных материалов. Это нужно для того, чтобы подобрать наиболее подходящий из них.
Ведь там, где хорош один из них, совсем не подойдет другой. Поэтому, осуществляя теплоизоляцию, нужно не просто утеплить объект. Важно выбрать утеплитель, подходящий именно для данного случая.
Такая диаграмма нагляднее таблицы
А для этого нужно знать характеристики и особенности разных видов теплоизоляции. Вот об этом мы и поговорим.
Что такое теплопроводность
Для обеспечения хорошей теплоизоляции важнейшим критерием является теплопроводность утеплителей. Так называется передача тепла внутри одного предмета.
То есть, если у одного предмета одна его часть теплее другой, то тепло будет переходить от теплой части к холодной. Тот же самый процесс происходит и в здании.
Таким образом, стены, крыша и даже пол могут отдавать тепло в окружающий мир. Для сохранения тепла в доме этот процесс нужно свести к минимуму. С этой целью используют изделия, имеющие небольшое значение данного параметра.
Таблица теплопроводности
Обработанную информацию об этом свойстве разных материалов можно представить в виде таблицы. К примеру, вот так:
Сводная таблица
Здесь присутствуют всего два параметра. Первый – это коэффициент теплопроводности утеплителей. Второй – толщина стены, которая потребуется для обеспечения оптимальной температуры внутри здания.
Взглянув на эту таблицу, становится очевидным следующий факт. Построить комфортное здание из однородных изделий, например, из полнотелых кирпичей, невозможно. Ведь для этого потребуется толщина стены не менее 2,38м.
Поэтому для обеспечения нужного уровня тепла в помещениях требуется теплоизоляция. И первым и важнейшим критерием ее отбора является вышеуказанный первый параметр. У современных изделий он не должен быть более 0.04 Вт/м°С.
Совет!
При покупке обратите свое внимание на следующую особенность.
Изготовители, указывая на своих изделиях теплопроводность утеплителя, часто используют не одну, а целых три величины: первая – для случаев, когда материал эксплуатируется в сухом помещении с температурой в 10ºС;второе значение – для случаев эксплуатации опять же, в сухом помещении, но с температурой в 25 ºС; третья величина – для эксплуатации изделия в разных условиях влажности.
Это может быть помещение с влажностью категории А или В.
Для ориентировочного расчета следует использовать первое значение.
Все остальные нужны для проведения точных расчетов. О том, как они осуществляются, можно узнать из СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».
Иные критерии выбора
При выборе подходящего изделия должна учитываться не только теплопроводность и цена товара.
Нужно обратить внимание и на иные критерии:
- объемный вес утеплителя;
- формостабильность данного материала;
- паропроницаемость;
- горючесть теплоизоляции;
- звукоизоляционные свойства изделия.
Рассмотрим эти характеристики подробнее. Начнем по порядку.
Объемный вес утеплителя
Объемным весом называется масса 1 м² изделия. Причем в зависимости от плотности материала эта величина может быть различной – от 11 кг до 350 кг.
Такая теплоизоляция будет иметь значительный объемный вес
Вес теплоизоляции непременно нужно учитывать, особенно проводя утепление лоджии. Ведь конструкция, на которую крепится утеплитель, должна быть рассчитана на данный вес. В зависимости от массы будет отличаться и способ монтажа теплоизолирующих изделий.
К примеру, при утеплении крыши, легкие утеплители устанавливают в каркас из стропил и обрешетки. Тяжелые экземпляры монтируются поверх стропил, как того требует инструкция по установке.
Формостабильность
Этот параметр означает не что иное, как сминаемость используемого изделия. Иными словами, оно не должно изменять своих размеров в течение всего срока службы.
Любая деформация приведет к потере тепла
В противном случае, может произойти деформация утеплителя. А это уже приведет к ухудшению его теплоизоляционных свойств. Исследованиями доказано, что потери тепла при этом могут составлять до 40%.
Паропроницаемость
По данному критерию все утеплители можно условно подразделить на два вида:
- «ваты» – теплоизоляционные материалы, состоящие из органических или минеральных волокон. Они являются паропроницаемыми, поскольку легко пропускают через себя влагу.
- «пены» – теплоизоляционные изделия, изготовленные путем затвердевания особой пенообразной массы. Влагу они не пропускают.
В зависимости от конструктивных особенностей помещения, в нем могут быть использованы материалы первого или второго вида. Кроме того, паропроницаемые изделия нередко устанавливают своими руками вместе со специальной пароизоляционной пленкой.
Горючесть
Весьма и весьма желательно, чтобы используемая теплоизоляция была негорючей. Допускается вариант, когда она будет самозатухающей.
Но, к сожалению, в условиях реального пожара даже это не поможет. В эпицентре огня будет гореть даже то, что не загорается в обычных условиях.
Звукоизоляционные свойства
Мы уже упоминали про два вида изоляционных материалов: «ваты» и «пены». Первый из них является отличным звукоизолятором.
Второй же, напротив, не имеет таких свойств. Но это вполне можно исправить. Для этого при утеплении «пены» нужно установить вместе с «ватами».
Вывод
Таблица теплопроводности наглядно иллюстрирует теплоизоляционные свойства тех или иных материалов. Более наглядной может быть лишь диаграмма.
На фото – наглядная таблица
То же самое, но в виде диаграммы
Как видите, теплопроводность базальтового утеплителя и пенополистирола является наименьшей. Следовательно, они обладают наилучшими теплоизоляционными свойствами по сравнению с остальными материалами для утепления.
Определившись с данным критерием, нужно учесть и иные параметры. Это объемный вес, формостабильность, паропроницаемость, горючесть и звукоизоляционные свойства.
В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.
Теплопроводность утеплителей — пенопласта и минеральной ваты – таблица
В этой таблице показана теплопроводность основных утеплителей, используемых в частном строительстве – минеральной ваты, пенополистирола и пенополиуретана. Также здесь приведены показатели теплопроводности для пеностекла, опилок, пакли и пенобетона.
Почему в этой таблице оказался мрамор? Потому что он стоит так в общей таблице по алфавиту. А еще, потому что можно посмотреть, насколько отличается теплопроводность пенопласта от такой же характеристики у мрамора. Показатели разнятся в 60 раз!
То есть, для того, чтобы сделать стену с таким же теплосопротивлением, как у 150 мм пенопласта (R примерно 3), надо будет взять 9 метров мрамора! Представляете себе домик с такими стенами? Красиво конечно, но для частного строительства – перебор.
Итак, Таблица 3 – основные утеплители… И мрамор…
В лидерах по наименьшей теплопроводности – пенополиуретан малой плотности. Его показатели в 0,02-0,03 Вт/(м*С) фактически лучшие среди реальных утеплителей, которые применяют в частном строительстве.
Конечно, пенополиуретан дороже, чем базальтовая вата, и уж тем более, дороже, чем пенополистирол. Однако, несмотря на свою цену, этот материал сейчас используется все больше и больше. Почему? Потому что он объединяет в себе два основных преимущества конкурирующих утеплителей – пенопласта и ваты. Это негорючесть и гидрофобность. Пенополиуретан очень сложно поджечь, его показатель негорючести весьма близок к показателям резольного пенопласта. Кроме того, пенополиуретан не боится влаги. Подробнее по этим показателям (температура горения, водопоглощение) смотрите другие таблицы на нашем сайте.
Небольшое лирическое отступление. Всем ясно, что с увеличением плотности утеплителя его термоизолирующие свойства снижаются. Почему это происходит? Потому что снижается количество воздуха в утеплителе, воздух замещается веществом утеплителя. То есть, покупая пенопласт плотности 25 вместо пенопласта плотности 15, вы покупаете более прочные, но менее теплые плиты.
Если говорить о теплопроводности минеральной ваты и пенопласта, то их показатели практически равны. То есть, если вы строите каркасный дом со стенами в 150 миллиметров и используете в качестве утеплителя пенопласт, то вы получите практически те же значения по теплосопротивлению стен, как если бы использовали минеральную вату.
Теплопроводность пенопласта составляет 0,05 Вт/м*С, и теплопроводность ваты составляет 0,05 Вт/м*С. Потому можно выбирать материал в зависимости от условий монтажа. В случае с возможным намоканием утеплителя, теплопроводность пенопласта будет страдать не сильно. В этой ситуации теплопроводность ваты пострадает гораздо сильнее — базальтовая вата теряет свои изоляционные свойства почти вполовину всего лишь при намокании на 20 процентов.
Многие застройщики сейчас используют для утепления своих домов экологически чистые материалы. Опилки – один из таких видов утеплителей. К его минусам относится то, что в сухом виде опилки – весьма горючий материал, склонный к самовозгоранию. Чтобы избежать самовозгорания, опилки мешают с глиной при использовании в стенах и перекрытиях домов и бань. Вторым минусом опилок является то, что они способны набирать влагу из атмосферы. При этом теплосопротивление слоя опилок снижается, а сам опилочный слой становится очень тяжелым.
Ну, и наконец, пеностекло. Многие строители называют пеностекло строительным материалом будущего. Пеностекло – легкий, экологически чистый и достаточно дешевый утеплитель. Единственный его минус – пеностекло довольно хрупкий материал и может быть использован только как утеплитель, без несущих конструктивных функций.
В следующей таблице «встречайте» — чугун, свинец и полиэтилен!
Какой толщины должен быть утеплитель, сравнение теплопроводности материалов.
Необходимость использования Систем теплоизоляции WDVS вызвана высокой экономической эффективностью.
Вслед за странами Европы, в Российской Федерации приняли новые нормы теплосопротивления ограждающих и несущих конструкций, направленные на снижение эксплуатационных расходов и энергосбережение. С выходом СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» прежние нормы теплосопротивления устарели. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Теперь прежде использовавшиеся подходы в строительстве не соответствуют новым нормативным документам, необходимо менять принципы проектирования и строительства, внедрять современные технологии.
Как показали расчёты, однослойные конструкции экономически не отвечают принятым новым нормам строительной теплотехники. К примеру, в случае использования высокой несущей способности железобетона или кирпичной кладки, для того, чтобы этим же материалом выдержать нормы теплосопротивления, толщину стен необходимо увеличить соответственно до 6 и 2,3 метров, что противоречит здравому смыслу. Если же использовать материалы с лучшими показателями по теплосопротивлению, то их несущая способность сильно ограничена, к примеру, как у газобетона и керамзитобетона, а пенополистирол и минвата, эффективные утеплители, вообще не являются конструкционными материалами. На данный момент нет абсолютного строительного материала, у которого бы была высокая несущая способность в сочетании с высоким коэффициентом теплосопротивления.
Чтобы отвечать всем нормам строительства и энергосбережения необходимо здание строить по принципу многослойных конструкций, где одна часть будет выполнять несущую функцию, вторая — тепловую защиту здания. В таком случае толщина стен остаётся разумной, соблюдается нормированное теплосопротивление стен. Системы WDVS по своим теплотехническим показателям являются самыми оптимальными из всех представленных на рынке фасадных систем.
Таблица необходимой толщины утеплителя для выполнения требований действующих норм по теплосопротивлению в некоторых городах РФ:
Таблица, где: 1 — географическая точка 2 — средняя температура отопительного периода 3 — продолжительность отопительного периода в сутках 4 — градусо-сутки отопительного периода Dd, °С * сут 5 — нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq, м2*°С/Вт стен 6 — требуемая толщина утеплителя
Условия выполнения расчётов для таблицы:
1. Расчёт основывается на требованиях СНиП 23-02-2003
2. За пример расчёта взята группа зданий 1 — Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития.
3. За несущую стену в таблице принимается кирпичная кладка толщиной 510 мм из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе l = 0,76 Вт/(м * °С)
4. Коэффициент теплопроводности берётся для зон А.
5. Расчётная температура внутреннего воздуха помещения + 21 °С «жилая комната в холодный период года» (ГОСТ 30494-96)
6. Rreq рассчитано по формуле Rreq=aDd+b для данного географического места
7. Расчёт: Формула расчёта общего сопротивления теплопередаче многослойных ограждений:
R0= Rв + Rв.п + Rн.к + Rо.к + Rн Rв — сопротивление теплообмену у внутренней поверхности конструкции
Rн — сопротивление теплообмену у наружной поверхности конструкции
Rв.п — сопротивление теплопроводности воздушной прослойки (20 мм)
Rн.к — сопротивление теплопроводности несущей конструкции
Rо.к — сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции
R = d/l d — толщина однородного материала в м,
l — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м * °С)
R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
dу — толщина теплоизоляции
R0 = Rreq
Формула расчёта толщины утеплителя для данных условий:
dу = l * ( Rreq — 0,832 )
а) — за среднюю толщину воздушной прослойки между стеной и теплоизоляцией принято 20 мм
б) — коэффициент теплопроводности пенополистирола ПСБ-С-25Ф l = 0,039 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)
в) — коэффициент теплопроводности фасадной минваты l = 0,041 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)
* в таблице даны усреднённые показатели необходимой толщины этих двух типов утеплителя.
Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».
* для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области.
Условия выполнения расчётов для таблицы:
1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq = 3,14
2. Толщина однородного материала d= Rreq * l
Таким образом, из таблицы видно, что для того, чтобы построить здание из однородного материала, отвечающее современным требованиям теплосопротивления, к примеру, из традиционной кирпичной кладки, даже из дырчатого кирпича, толщина стен должна быть не менее 1,53 метра.
Чтобы наглядно показать, какой толщины необходим материал для выполнения требований по теплосопротивлению стен из однородного материала, выполнен расчёт, учитывающий конструктивные особенности применения материалов, получились следующие результаты:
В данной таблице указаны расчётные данные по теплопроводности материалов.
По данным таблицы для наглядности получается следующая диаграмма:
Автор: Геннaдий Eмeльянoв
Теплопроводность утеплителей: назначение, таблица, критерии выбора
На чтение 10 мин Просмотров 916 Опубликовано Обновлено
Выбор теплоизоляционных материалов на современном рынке огромен. Производители выпускают различные по структуре, плотности, звукоизоляционным характеристикам и влагостойкости модели. Потребителям необходимо знать теплопроводность утеплителей и критерии подбора. Подробное сравнение всех видов поможет найти идеальный для постройки материал.
Понятие теплопроводности
Утеплители имеют разный коэффициент теплопроводности — это главный показатель материалаПод теплопроводностью понимается передача энергии тепла от объекта к объекту до момента теплового равновесия, т.е. выравнивания температуры. В отношении частного дома важна скорость процесса – чем дольше происходит выравнивание, тем меньше остывает конструкция.
В числовом виде явление выражается через коэффициент теплопроводности. Показатель наглядно выражает прохождение количества тепла за определенное время через единицу поверхности. Чем больше величина, тем быстрее утекает тепловая энергия.
Теплопередача различных материалов указывается в характеристиках изготовителя на упаковке.
Факторы влияния на теплопроводность
Теплопроводность зависит от плотности и толщины теплоизолята, поэтому важно учитывать ее при покупке. Плотность – это масса одного кубометра материалов, которые по этому критерию классифицируются как очень легкие, легкие, средние и жесткие. Легкие пористые изделия применяются для покрытия внутренних стен, несущих перегородок, плотные – для наружных работ.
Модификации с меньшей плотностью легче по весу, но имеют лучшие параметры теплопроводности. Сравнение утеплителей по плотности представлено в таблице.
Материал | Показатель плотности, кг/м3 |
Минвата | 50-200 |
Экструдированный пенополистирол | 33-150 |
Пенополиуретан | 30-80 |
Мастика из полиуретана | 1400 |
Рубероид | 600 |
Полиэтилен | 1500 |
Чем выше плотность, тем меньше уровень пароизоляции.
Толщина материала также влияет на степень теплопередачи. Если она избыточная, нарушается естественная вентиляция помещений. Маленькая толщина становится причиной мостов холода и образования конденсата на поверхности. В результате стена покроется плесенью и грибком. Сравнить параметры толщины материалов можно в таблице.
Материал | Толщина, мм |
Пеноплекс | 20 |
Минвата | 38 |
Ячеистый бетон | 270 |
Кладка из кирпича | 370 |
При подборе толщины стоит учитывать климат местности, материал постройки.
Характеристики разных материалов
Перед рассмотрением таблицы теплопроводности утеплителей имеет смысл ознакомиться с кратким обзором. Информация поможет застройщикам разобраться в специфике материала и его назначении.
Пенопласт
Пенопласт и пенополистирол отличаются способом производства, ценой и теплопроводностьюПлитный материал, изготовленный посредством вспенивания полистирола. Отличается удобством раскроя и монтажа, низкой теплопроводностью – в сравнении с другими изоляторами пенопласт легче. Преимущества изделия – недорогая стоимость, стойкость к влажной среде. Минусы пенопласта – хрупкость, быстрая возгораемость. По этой причине плиты толщиной 20-150 мм используются для теплоизоляции легких наружных конструкций – фасадов под штукатурные работы, стены цоколей и подвалов.
При горении пенопласта выделяются токсичные вещества.
Экструдированный пенополистирол
Вспененный полистирол с экструзией отличается стойкость к воздействию влажной среды. Материал легко раскраивается, не горит, прост в укладке и транспортировке. У плит помимо низкой теплопроводности – высокая плотность и прочность на сжатие. Среди российских застройщиков популярен экструдированный пенополистирол брендов Техноплекс и Пеноплекс. Его применяют для теплоизоляции отмостки и ленточного фундамента.
Минеральная вата
Чем плотнее плиты минеральной базальтовой ваты, тем хуже они проводят теплоКоэффициент теплопроводности минеральной ваты – 0,048 Вт/(м*С), что больше пенопласта. Материал изготавливается на основе горных пород, шлака или доломита в форме плит и рулонов, у которых разный индекс жесткости. Для утепления вертикальных поверхностей допускается применять жесткие и полужесткие изделия. Горизонтальные конструкции лучше утеплять при помощи легких минплит.
Несмотря на оптимальный индекс теплопроводности, у минеральной ваты маленькая устойчивость к влажной среде. Плиты не подойдут для утепления подвальных помещений, парилок, предбанников.
Применение минваты с низкой теплопроводностью допускается только при наличии пароизоляционного и гидроизоляционного слоев.
Базальтовая вата
Основой для изоляции является базальтовый вид горной породы, который раздувается при нагреве до состояния волокон. При изготовлении также добавляют нетоксичные связующие компоненты. На российском рынке продукция бренда Роквул, на примере которой можно рассмотреть особенности утеплителя:
- не подвергается возгоранию;
- отличается хорошим показателем тепло- и звукоизоляции;
- отсутствие слеживания и уплотнения в процессе эксплуатации;
- экологически чистый строительный материал.
Параметры теплопроводности позволяют использовать каменную вату для наружных и внутренних работ.
Стекловата
Стекловата имеет коэффициент теплопроводности выше, чем каменная вата, материал гигроскопиченСтекловатный утеплитель изготавливается из буры, известняка, соды, просеянного доломита и песка. Для экономии на производстве применяют стеклобой, что не нарушается свойства материала. К преимуществам стекловаты относятся высокие показатели тепло- и звукоизоляции, экологическая чистота и низкая стоимость. Минусов больше:
- Гигроскопичность – впитывает воду, вследствие чего теряет утепляющие характеристики. Для предотвращения гниения и разрушения конструкции укладывают между пароизоляционными слоями.
- Неудобство монтажа – волокна с повышенной хрупкостью распадаются, могут вызывать жжение и зуд кожи.
- Непродолжительная эксплуатация – через 10 лет происходит усадка.
- Невозможность применения для утепления влажных комнат.
При работе со стекловатой нужно защищать кожу рук перчатками, лицо – очками или маской.
Вспененный полиэтилен
Вспененный фольгированный полиэтилен имеет пропускает тепло хуже, чем обычныйРулонный полиэтилен с пористой структурой имеет дополнительный отражающий слой из фольги. Преимущества изолона и пенофола:
- маленькая толщина – от 2 до 10 мм, что в 10 раз меньше обычных изоляторов;
- возможность сохранения до 97 % полезного тепла;
- стойкость к воздействию влаги;
- минимальная теплопроводность за счет пор;
- экологическая чистота;
- отражающий эффект, за счет которого аккумулируется тепловая энергия.
Рулонная теплоизоляция подходит для укладки во влажных комнатах, на балконах и лоджиях.
Напыляемая теплоизоляция
Пенополиуретан имеет самую низкую теплопроводностьЕсли обратиться к таблице, то видно, что напыляемые виды заменяют 10 см минваты. Они выпускаются в баллонах, напоминают монтажную пену и наносятся при помощи специального инструмента. Напыляемый утеплитель бывает разной жесткости, в емкости также присутствуют пенообразователи – полиизоционатом и полиолом. По типу основного компонента изоляция бывает:
- ППУ. Пенополиуретан с открытой ячеистой структурой прочен, теплоэффективен. При наличии закрытых пустот в составе – может пропускать пар.
- Пеноизольная. Жидкий пенопласт на карбамидоформальдегидной основе отличается паропроницаемостью, стойкость к возгоранию. Наносится посредством заливки. Оптимальная температура затвердевания – от +15 градусов.
- Жидкая керамика. Керамические компоненты расплавляются до жидкого состояния, потом смешиваются полимерными веществами и пигментами. Получаются вакуумированные полости. Наружное утепление обеспечивает защиту здания на 10 лет, внутреннее – на 25 лет.
- Эковата. Целлюлоза измельчается до состояния пыли, приобретает клейкость при попадании воды. Материал подходит для работы на влажных стеновых поверхностях, но не используется рядом с каминными трубами, дымоходами и печами.
Напыляемые утеплители отличаются хорошей сцепкой с поверхностями, для которых применялись дерево, кирпич или газобетон.
Таблица коэффициентов теплопроводности разных материалов
На основе таблицы с коэффициентами теплопроводности строительных материалов и популярных утеплителей можно сделать сравнительный анализ. Он обеспечит подбор оптимального варианта теплоизоляции для строения.
Материал | Теплопроводность, Вт/м*К | Толщина, мм | Плотность, кг/м³ | Температура укладки, °C | Паропроницаемость, мг/м²*ч*Па |
Пенополиуретан | 0,025 | 30 | 40-60 | От -100 до +150 | 0,04-0,05 |
Экструдированный пенополистирол | 0,03 | 36 | 40-50 | От -50 до +75 | 0,015 |
Пенопласт | 0,05 | 60 | 40-125 | От -50 до +75 | 0,23 |
Минвата (плиты) | 0,047 | 56 | 35-150 | От -60 до +180 | 0,53 |
Стекловолокно (плиты) | 0,056 | 67 | 15-100 | От +60 до +480 | 0,053 |
Базальтовая вата (плиты) | 0,037 | 80 | 30-190 | От -190 до +700 | 0,3 |
Железобетон | 2,04 | 2500 | 0,03 | ||
Пустотелый кирпич | 0,058 | 50 | 1400 | 0,16 | |
Деревянные брусья с поперечным срезом | 0,18 | 15 | 40-50 | 0,06 |
Для параметров толщины применялся усредненный показатель.
Иные критерии подбора утеплителей
Теплоизоляционное покрытие обеспечивает снижение теплопотерь на 30-40 %, повышает прочность несущих конструкций из кирпича и металла, сокращает уровень шума и не забирает полезную площадь постройки. При выборе утеплителя помимо теплопроводности нужно учитывать другие критерии.
Объемный вес
Вес и плотность минваты влияет на качество утепленияДанная характеристика связана с теплопроводностью и зависит от типа материала:
- Минераловатные продукты отличаются плотностью 30-200 кг/м3, поэтому подходят для всех поверхностей строения.
- Вспененный полиэтилен имеет толщину 8-10 мм. Плотность без фольгирования равняется 25 кг/м3 с отражающей основой – около 55 кг/м3.
- Пенопласт отличается удельным весом от 80 до 160 кг/м3, а экструдированный пенополистирол – от 28 до 35 кг/м3. Последний материал является одним из самых легких.
- Полужидкий напыляемый пеноизол при плотности 10 кг/м3 требует предварительного оштукатуривания поверхности.
- Пеностекло имеет плотность, связанную со структурой. Вспененный вариант характеризуется объемным весом от 200 до 400 кг/м3. Теплоизолят из ячеистого стекла – от 100 до 200 м3, что делает возможным применение на фасадных поверхностях.
Чем меньше объемный вес, тем меньше затрачивается материала.
Способность держать форму
Плиты и пенополиуретан имеют одинаковую степень жесткости, хорошо выдерживают формуПроизводители не указывают формостабильность на упаковке, но можно ориентироваться на коэффициенты Пуассона и трения, сопротивления изгибам и сжатиям. По стабильности формы судят о сминаемости или изменении параметров теплоизоляционного слоя. В случае деформации существуют риски утечки тепла на 40 % через щели и мосты холода.
Формостабильность стройматериалов зависит от типа утеплителя:
- Вата (минеральная, базальтовая, эко) при укладке между стропилами расправляется. За счет жестких волокон исключается деформация.
- Пенные виды держат форму на уровне жесткой каменной ваты.
Способность изделия держать форму также определяется по характеристикам упругости.
Паропроницаемость
Определяет «дышащие» свойства материала – способность к пропусканию воздуха и пара. Показатель важен для контроля микроклимата в помещении – в законсервированных комнатах образуется больше плесени и грибка. В условиях постоянной влажности конструкция может разрушаться.
По степени паропроницаемости выделяют два типа утеплителей:
- Пены – изделия, для производства которых применяется технология вспенивания. Продукция вообще не пропускает конденсат.
- Ваты – теплоизоляция на основе минерального или органического волокна. Материалы могут пропускать конденсат.
При монтаже паропроницаемых ват дополнительно укладывают пленочную пароизоляцию.
Горючесть
Показатель, на который ориентируются при строительстве наземных частей жилых зданий. Классификация токсичности и горючести указана в ст. 13 ФЗ № 123. В техническом регламенте выделены группы:
- НГ – негорючие: каменная и базальтовая вата.
- Г – возгораемые. Материалы категории Г1 (пенополиуретан) отличаются слабой возгораемостью, категории Г4 (пенополистирол, в т.ч. экструдированный) – сильногорючие.
- В – воспламеняемые: плиты из ДСП, рубероид.
- Д – дымообразующие (ПВХ).
- Т – токсичные (минимальный уровень – у бумаги).
Оптимальный вариант для частного строительства – самозатухающие материалы.
Звукоизоляция
Характеристика, связанная с паропроницаемостью и плотностью. Ваты исключают проникновение посторонних шумов в помещении, через пены проникает больше шума.
У плотных материалов лучше шумоизоляционные свойства, но укладка осложняется толщиной и весом. Оптимальным вариантом для самостоятельных теплоизоляционных работ будет каменная вата с высоким звукопоглощением. Аналогичные показатели – у легкой стекловаты или базальтового утеплителя со скрученными длинными тонкими волокнами.
Нормальный показатель звукоизоляции – плотность от 50 кг/м3.
Практическое применение коэффициента теплопроводности
Коэффициент теплопроводности необходим для вычисления объема утеплителя в климатическом поясеПосле теоретического сравнения материалов нужно учитывать их разделение на группы теплоизоляционных и конструкционных. У конструкционного сырья – самые высокие индексы теплопередачи, поэтому оно подходит для возведения перекрытий, ограждений или стен.
Без использования сырья со свойствами утеплителей понадобится укладывать толстый слой теплоизоляции. Обратившись к таблице теплопроводности, можно определить, что низкий теплообмен конструкций из железобетона будет только при их толщине 6 м. Готовый дом будет громоздким, может просесть под почву, а затраты на строительство не окупятся и через 50 лет.
Достаточная толщина теплоизоляционного слоя – 50 см.
Применение теплоизоляционных материалов обеспечивает сокращение затрат на строительные мероприятия и снижает переплаты за энергию зимой. При покупке утеплителя нужно учитывать параметры теплопроводности, основные характеристики, стоимость и удобство самостоятельного монтажа.
Сравнительные характеристики утеплителей: таблица — Блог о строительстве
Сегодня в данной статье мы рассмотрим актуальный в наше время вопрос о сроке службы утеплителей в таблице.
Как правило, дома, здания и другие сооружения утепляются на длительное время, поэтому и материалы нужны как можно надежнее и качественнее.Многие считают, что различного рода утеплители не служат более 30 лет. С учетом того, что стена, которая утепляется, стоит около 100 лет, приходим к выводу, что за это время процедуру необходимо проделать 2-3 раза. Если посчитать стоимость такого обновления, то она может далеко не порадовать.
Что влияет на срок эксплуатации утеплителя?
Как и во всем, считается, что срок службы утеплителя зависит от его стоимости и качества. Производители недорогого вещества утверждают, что он может прослужить как минимум 50 лет. На практике эта цифра ничем не подтверждается, поэтому в сносках они пишут, что на сегодня нет стандартного времени эксплуатации утеплителей.
Кроме того, важно то, из чего сделан материал. Эксперты подтверждают, что искусственные волокна не могут дать гарантии более чем на 35 лет.За это время они усыхают и разрушаются. Но самое главное, что они теряют половину своих теплосберегающих свойств.
В то время как натуральные волокна не теряют своих первоначальных качеств и могут служить более длительный период.Согласно нормативным рекомендациям, после завершения строительства каждый дом должен подвергаться энергетическому аудиту. Такие проверки должны проводиться раз в 25 лет, чтобы можно было оценить уровень теплосберегающих свойств на данный момент. Но так как узнать точные цифры вследствие проверки нам не удается, мы пользуемся данными, которые приходят к нам из Европы.
Сравнительные характеристики сроков службы утеплителей таблица
Существует множество видов утеплителей, но сегодня мы подробно рассмотрим самые бюджетные и надежные варианты. К ним относятся:
- Минеральная вата.Базальная вата.Пенопласт.
НаименованиеСрок службыМинеральная вата25-40 летБазальная вата40-50 летПенополистирол30-50 летПенополиуретан20-50 летПеностекло80-100 лет
Первый вид называется каменным.Он имеет достаточно высокий уровень качества, так как его производят из базальтового камня. Стоимость его значительно выше, но и качество, и период пригодности оправдывает ожидания.
Согласно статистике, больше всего в строительстве применяется минеральная вата.Продолжительность эксплуатации — около 50 лет. Но этот показатель все еще оспаривают, и он имеет несколько нюансов. На данный момент существует два вида минеральной ваты.
Второй является шлаковым. Это означает, что в него практически не может проникнуть вода, а сам материал достаточно плотный. Соответственно, он изготавливается из шлаков от металлургической промышленности.Он значительно уступает предыдущему и в цене, и в качестве, и в сроке службы.
К тому же, не стойкий к резким перепадам температуры и по истечении определенного времени может деформироваться. Но несмотря на это, его часто используют как оптимальный вариант в случае, если постройка будет временной или менее значимой.Безусловно, для сооружений более значительного масштаба рекомендуется использовать каменную вату. Пусть она и дороже, но, когда речь идет о безопасности и качестве, об экономии не может быть и речи.Стоит отметить, что данное вещество имеет два немаловажных преимущества:Негорючесть.Можно не беспокоиться о том, что материал не подвержен возгоранию от металлочерепицы, которая в сильную жару может нагреваться до высоких показателей.
А также другие воздействия высоких температур не станут угрозой для утеплителя, а соответственно и для вас.Паропроницаемость. Изовер обладает способностью «дышать», что также немаловажно.Материал без труда пропускает все пары через себя, но при этом они не скапливаются внутри. Это свойство делает минеральную вату экологически чистой, а в сочетании с теплоизоляцией это огромный плюс.
Кроме того, дополнительной обработки от конденсата не требуется.Базальная вата не уступает в продолжительности периода действия предыдущего вещества. Производители дают гарантию свыше 50 лет. Еще очень давно в строительстве стали использовать утеплитель, изготовленный из волокнистого материала.Но пик его эксплуатации приходится на последние пару десятилетий.
Это произошло благодаря интенсивному строительству загородных домов, а также повышению цен на отопление. Именно там материал пользуется огромной популярностью.Со временем качество базальной ваты значительно улучшилось. Теперь это экологически чистый и безопасный продукт.
Из основных плюсов можно выделить несколько аспектов:Пожаробезопасность. Материал без труда способен выдержать высокую температуру, не теряя при этом своих свойств.Низкая гидрофобность.Вещество отталкивает влагу, что заметно увеличивает срок эксплуатации утепления.Сжимаемость. Базальная вата является очень стойкой и не подвергается деформации.Химическая стойкость.
Гниение, грибок, грызуны, плесень и вредоносные микроорганизмы больше не станут угрозой для вашего жилья.Несмотря на стечение обстоятельств, материалы имеют отличное качество, не деформируются и не рассыпаются. Вещества используются повсеместно и имеют множество положительных отзывов. С таким утеплением ваши стены смогут простоять более 100 лет.
Срок службы пенопласта как утеплителя
Еще одним из часто используемых материалов для утепления является пенопласт. Принято считать, что срок годности пенополистирола достигает несколько десятков лет.
Производители дают гарантию на стойкость материала в течение 50 лет. Однако при правильной процедуре утепления этот срок может быть увеличен в два раза. Это одна из основных причин, по которым он так популярен.
Следует учитывать, что существует несколько видов утеплителей, изготовленных из пенопласта:
Полистирол. Материал, который делают в виде поролона. Подходит для защиты помещения с внутренней стороны.
Имеет очень высокие эксплуатационные характеристики.Поливинилхлоридные веществаявляются очень эластичными. Имеют очень высокий показатель стойкости.Пенополиуретан. Он считается выносливой теплоизоляцией, которая прослужит довольно долгое время, быстро застывает, образовывая очень крепкую защиту, способную выдержать множество внешних воздействий.
Исходя из вышеперечисленных материалов, можно сделать вывод, что срок службы пенопласта является очень долгим и полностью оправдывает ожидания.
Сегодня производители теплоизоляционных материалов предлагают застройщикам действительно огромный выбор материалов.
При этом каждый уверяет нас, что именно его утеплитель идеально подходит для утепления дома. Из-за такого разнообразия стройматериалов, принять правильное решение в пользу определенного материала действительно довольно сложно. Мы решили в данной статье сравнить утеплители по теплопроводности и другим, не менее важным характеристикам.
Стоит сначала рассказать об основных характеристиках теплоизоляции, на которые необходимо обращать внимание при покупке. Сравнение утеплителей по характеристикам следует делать, держа в уме их назначение. Например, несмотря на то, что экструзия XPSпрочнее минваты, но вблизи открытого огня или при высокой температуре эксплуатации, стоит купить огнестойкий утеплитель для своей же безопасности.
Сравнение утеплителей по характеристикам
Теплопроводность. Чем ниже данный показатель у материала, тем меньше потребуется укладывать слой утеплителя, а значит, расходы на закупку материалов сократятся (в том случае если стоимость материалов находится в одном ценовом диапазоне). Чем тоньше слой утеплителя, тем меньше будет «съедаться» пространство.
Теплопотери частного дома через конструкции
Влагопроницаемость. Низкая влаго- и паропроницаемость увеличивает срок использования теплоизоляции и снижает отрицательное воздействие влаги на теплопроводность утеплителя при последующей эксплуатации, но при этом увеличивается риск появления конденсата на конструкции при плохой вентиляции.
Пожаробезопасность. Если утеплитель используется в бане или в котельной, то материал не должен поддерживать горение, а наоборот должен выдерживать высокие температуры. Но если вы утепляете ленточный фундаментили отмостку дома, то на первый план выходят характеристики влагостойкости и прочности.
Экономичность и простота монтажа. Утеплитель должен быть доступным по стоимости, иначе утеплять дом будет просто нецелесообразно. Также важно, чтобы утеплить кирпичный фасад дома можно было бы своими силами, не прибегая к помощи специалистов или, используя дорогостоящее оборудование для монтажа.
Характеристики керамзита фракции 20-40 мм
Экологичность. Все материалы для строительства должны быть безопасными для человека и окружающей природы. Не забудем упомянуть и про хорошую звукоизоляцию, что очень важно для городов, где важно защитить свое жилье от шума с улицы.
Какие характеристики важны при выборе утеплителя? На что обратить внимание и спросить у продавца?
Только ли теплопроводность имеет решающее значение при покупке утеплителя, или есть другие параметры, которые стоит учесть? И еще куча подобных вопросов приходит на ум застройщику, когда приходит время выбирать утеплитель. Обратим внимание в обзоре на наиболее популярные виды теплоизоляции.
Пенопласт (пенополистирол)
Пенопласт – самый популярный сегодня утеплитель, благодаря легкости монтажа и низкой стоимости.
Изготавливается он методом вспенивания полистирола, имеет низкую теплопроводность, легко режется и удобен при монтаже. Однако материал хрупкий и пожароопасен, при горении пенопласт выделяет вредные, токсичные вещества. Пенополистирол предпочтительно использовать в нежилых помещениях.
Утепление пеноплексом отмостки и цоколя дома
Экструдированный пенополистирол
Экструзия не подвержена влаге и гниению, это очень прочный и удобный в монтаже утеплитель.
Плиты Техноплекса имеют высокую прочность и сопротивление сжатию, не подвергаются разложению. Благодаря своим техническим характеристикам техноплексиспользуют для утепления отмостки и фундамента зданий. Экструдированный пенополистирол долговечен и прост в применении.
Базальтовая (минеральная) вата
Производится утеплитель из горных пород, путем их плавления и раздува для получения волокнистой структуры.
Базальтовая вата Роклайт выдерживает высокие температуры, не горит и не слеживается со временем. Материал экологичен, имеет хорошую звукоизоляцию и теплоизоляцию. Производители рекомендуют использовать минеральную вату для утепления мансарды и других жилых помещений.
Утепление кровли минватой Роклайт ТехноНИКОЛЬ
Стекловолокно (стекловата)
При слове стекловата у многих появляется ассоциация с советским материалом, однако современные материалы на основе стекловолокна не вызывают раздражения на коже. Общим недостатком минеральной ваты и стекловолокна является низкая влагостойкость, что требует устройства надежной влаго- и пароизоляции при монтаже утеплителя. Материал не рекомендуется использовать во влажных помещениях.
Вспененный полиэтилен
Этот рулонный утеплитель имеет пористую структуру, различную толщину часто производится с нанесением дополнительного слоя фольги для отражающего эффекта. Изолон и пенофолимеет толщину в 10 раз тоньше традиционных утеплителей, но сохраняет до 97% тепла. Материал не пропускает влагу, имеет низкую теплопроводность благодаря своей пористой структуре и не выделяет вредных веществ.
Утепление ленточного фундамента снаружи ППУ
Напыляемая теплоизоляция
К напыляемой теплоизоляции относится ППУ (пенополиуретан) и Экотермикс. К главным недостаткам данных утеплителей относится необходимость наличия специального оборудования, для их нанесения. При этом напыляемая теплоизоляция создает на конструкции прочное, сплошное покрытие без мостиков холода, при этом конструкция будет защищена от влаги, так как ППУ влагонепроницаемый материал.
Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности
Сравнение утеплителей по теплопроводности
Полную картину о том, какой следует использовать утеплитель в том или ином случае, дает таблица теплопроводности теплоизоляции. Вам остается только соотнести данные из этой таблицы со стоимостью утеплителя у разных производителей и поставщиков, а также рассмотреть возможность его использования в конкретных условиях (утепление кровли дома, ленточного фундамента, котельной, печной трубы и т.д.).(4,33из 5)Загрузка…
- Дата: 09-03-2015Просмотров: 455Комментариев: Рейтинг: 45
При строительстве нового дома или капитальном ремонте возникает вопрос о выборе оптимального способа утепления. Для того чтобы после окончания работ не возникало чувство горького сожаления о потраченных впустую средствах и времени, вариант теплоизоляции необходимо подбирать, основываясь на его характеристиках, основных достоинствах и недостатках.
При проектировании дома, необходимо так же задумать и о его теплоизоляции.
Каким требованиям должен отвечать качественный утеплитель для дома?
На современном строительном рынке представлено огромное многообразие материалов для утепления. Они подразделяются на утеплители для стен, пола, крыши, дверей, качества. Распространенное мнение, что главным критерием при выборе данного стройматериала является плотность, является ошибочным.
Средняя плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка в сравнении с большинством строительных материалов, так как значительный объем занимают поры. Плотность современных утеплителейнаходится в диапазоне от 17 до 400 кг/м 3.
Таблица эффективности применения утеплителей.
Она учитывается, при сравнении характеристики утеплителей, предназначенных для теплоизоляции полов, фундамента и внешней облицовки, для которой не предусмотрен отделочно-декоративный дополнительный защитный слой. Помимо этого, эта характеристика влияет на выбор несущей конструкции и способ крепежа. Все различные материалы могут иметь одинаковую плотность, но обладать разной теплопроводностью.
Важным показателем, который должен повлиять на выбор, является водопоглощение.
Само помещение и стены как обычного, так и деревянного дома всегда содержат некоторое количество влаги, которая может конденсироваться и пагубно влиять на качество теплоизоляции. Сорбционная влажность — характеристика, показывающая предельный массовый объем влаги в стройматериале, впитываемый из атмосферного слоя или домашнего воздуха. Особенно коэффициент водопоглощения важен при выборе утеплителя, предназначенного для помещений с повышенной влажностью (ванной, санузла, бани и сауны).
Этот показатель обязательно следует учесть при выполнении внешней теплоизоляции зданий, расположенных на заболоченной местности или имеющих высокое залегание грунтовых вод. К примеру, экструдированный пенополистирол отличается высокой плотностью, но при этом низким водопоглощением. Значительно снизить водопоглощение минераловатных и стекловолокнистых теплоизоляционных материалов позволяет их гидрофобизация, например, путем введения кремнийорганических добавок.
Высококачественные утепляющие материалы всегда обладают хорошей звукоизоляцией.
Характеристики минеральной ваты.
На долговечность конструкции покрытия влияют также химическая стойкость теплоизоляционного материала (это, как правило, следует учитывать при выборе материалов для утепления покрытий производственных зданий) и его биологическая стойкость.
Также стоит рассмотреть такие физические свойства, как:
Паропроницаемость. Этот параметр приобретает значение при монтаже энергосберегающей облицовки в домах с повышенной влажностью и при утеплении крыши;Воздухопроницаемость.
Характеристика приобретает значение, если утепляющий материал будет монтироваться в несколько слоев и особенно при теплоизоляции внутри помещения (стены, пол и потолок) и балкона.Горючесть. Необходимо учитывать, если утепляющая облицовка не предусматривает декоративно-защитной отделки. Это правило регламентируется инструкцией по пожарной безопасности.
Вернуться к оглавлению
Выбирая теплоизоляцию для домов, необходимо обратить внимание на механические качества утеплителя:
Характеристики пенопласта и пенополистирола.
Прочность отвечает за способность стройматериала сопротивляться деформированию и разрушению при воздействии внешних сил. Она находится в прямой зависимости от структуры и пористости.
Жесткий мелкопористый утеплитель является более прочным в сравнении с материалом, имеющим крупные неравномерные поры.Прочность на изгиб и на сжатие должна учитываться при утеплении кровли и конструкции, имеющей сложные геометрические форм, к примеру, мансарды;Морозостойкость отвечает за устойчивость и сохранение эксплуатационных качеств материала в условиях воздействия низких температурных режимов. Проще говоря, это способность материала в насыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без появления признаков разрушения. В Северных районах долговечность всей конструкции существенно зависит от этой характеристики;Такие характеристики, как упругость, гибкость и сжимаемость различных видов теплоизоляции, влияют на простоту монтажа и на плотность заполнения пустот.
Вернуться к оглавлению
Выбрать идеально подходящий материал для теплоизоляции деревянного дома или квартиры достаточно сложно, так как рекламные слоганы позиционируют каждый продукт, как лучший и инновационный . Сориентироваться в этом многообразии нелегко. К тому же каждый из видов утеплителя подходит для своей конкретной зоны в помещении.
В обязательном порядке следует тщательно изучать характеристики, указанные производителем на упаковке, так как качество утепления напрямую зависит от правильно выбранного теплоизолятора.
Чаще всего используются следующие энергосберегающие материалы:
- Волокнистая изоляция: минеральная вата, стекловата, шлаковая вата, каменная вата;Полимерная изоляция: пенополистиролы, пенопласты, пенополиэтилены, пенополиуретаны и другие.Фольгированные и жидкие утеплители.
Каждый вид утеплителя стоит рассмотреть отдельно.
Схема устройства фольгированного утеплителя.
Минеральная вата. Плиты с минватой предназначены для утепления стеновых перекрытий, полов, крыш. Рулонная минеральная вата используется при теплоизоляции труб, криволинейных объектов и промышленного оборудования.
Это негорючий, стойкий к механическим воздействиям, жаростойкий материал. Он отличается низкой теплопроводностью, хорошими звукопоглощением и паропроницаемостью, легко поддается обработке, что значительно облегчает установочные работы. Но он сложен в состыковке и восприимчив к влаге.Экструдированный пенополистирол.
Выпускается плитами, толщиной от 5 до 15 см. Этот материал отличается жесткостью и состоит из замкнутых ячеек, внутри которых находится воздух. Он является универсальным по способу применения, но показатели теплопроводности являются самыми низкими по сравнению с другими утеплителями этого вида.
К достоинствам экструдированного пенополистирола можно отнести паронепроницаемость и водопоглощение, поэтому материал не создаст благотворной питательной среды для бактерий и грибков. Хорошо подходит для теплоизоляции подвалов, цоколей, плоских крыш, фасадов и полов на грунте.Пенопласт. Пенопласт — экологически чистый и нетоксичный материал, отличающийся хорошей звуко- и теплоизоляцией.
К его характерным особенностям можно отнести доступную стоимость и безвредность. Как и экструдированный пенополистирол, он абсолютно не подвержен гниению и не создает питательной среды для развития микроорганизмов. К минусам материала можно отнести низкие противопожарные характеристики, поэтому он не рекомендован при утеплении деревянного дома и вентилируемых фасадов бетонных помещений.
В основном он используется для теплоизоляции каменных стен, подготовленных под дальнейшее оштукатуривание. К существенным минусам понопласта и пенополистирола относится то, что ими нельзя утеплять постройки из дерева.Отражающая изоляция. Утеплитель фольгированный является сравнительно новым материалом.
Его основу составляют вспененный полиэтилен или базальтовая вата, с верхним отражающим слоем из алюминиевой фольги или металлизированной пленки. Отличается о тонкостью, легкостью и гибкостью, хорошо сохраняет тепло, экологичен и экономичен. Это практически единственный утеплитель, который отражает излучение, это является достаточно важным при утеплении производственных и жилых помещений с повышенным радиационным фоном.Фольгированный утеплитель находит свое применение при термоизоляции водоснабжающих и отопительных систем, воздуховодов, саун и бань.
Вернуться к оглавлению
Жидкий утеплитель тоже является новым материалом на строительном рынке. Он похож на обыкновенную краску. Жидкая теплоизоляция имеет водную основу с акриловыми полимерами и вспененными керамическими гранулами в составе.
Отличается маловесностью, хорошей растяжимостью и фиксацией на любой поверхности. Жидкая теплоизоляция имеет достоинства в виде антикоррозийной защиты поверхности и вывода конденсата. Применяется он при утеплении фасадов, кровель, стен, воздуховодов, трубопроводов, паровых котлов, газопроводов и паропроводов, холодильных камер, промышленных объектов и так далее.
Описание и сравнительная таблица эффективности применения различных утеплителей в строительных конструкциях
На основании вышеперечисленного можно сделать вывод, что каждый термоизолятор по-своему хорош. Важно лишь определиться со сферой использования, в которой он покажет наилучший результат.
Источники:
- uteplix.com
- uteplitel-x.ru
- ostroymaterialah.ru
Теплопроводность — выбранные материалы и газы
Теплопроводность — это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло. Теплопроводность может быть определена как
«количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала в направлении, нормальном к поверхности единицы площади, за счет градиента единичной температуры в условиях устойчивого состояния»
Теплопроводность единицами измерения являются [Вт / (м · К)] в системе СИ и [БТЕ / (час фут ° F)] в британской системе мер.
См. Также изменения теплопроводности в зависимости от температуры и давления , для: воздуха, аммиака, двуокиси углерода и воды
Теплопроводность для обычных материалов и продуктов:
Теплопроводность — k — Вт / (м · К) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Материал / вещество | Температура | |||||
25 o C (77 o F) | 125 o C (257 o F) | 225 o C (437 o F) | ||||
Acetals | 0.23 | |||||
Ацетон | 0,16 | |||||
Ацетилен (газ) | 0,018 | |||||
Акрил | 0,2 | |||||
Воздух, атмосфера (газ) | 0,0262 | 0,0333 | 0,0398 | |||
Воздух, высота над уровнем моря 10000 м | 0,020 | |||||
Агат | 10,9 | |||||
Спирт | 0.17 | |||||
Глинозем | 36 | 26 | ||||
Алюминий | ||||||
Алюминий Латунь | 121 | |||||
Оксид алюминия | 30 | |||||
Аммиак (газ) | 0,0249 | 0,0369 | 0,0528 | |||
Сурьма | 18,5 | |||||
Яблоко (85.6% влаги) | 0,39 | |||||
Аргон (газ) | 0,016 | |||||
Асбестоцементная плита 1) | 0,744 | |||||
Асбестоцементные листы 1) | 0,166 | |||||
Асбестоцемент 1) | 2,07 | |||||
Асбест в рыхлой упаковке 1) | 0.15 | |||||
Асбестовая плита 1) | 0,14 | |||||
Асфальт | 0,75 | |||||
Бальсовое дерево | 0,048 | |||||
Битум | ||||||
Слои битума / войлока | 0,5 | |||||
Говядина постная (влажность 78,9%) | 0.43 — 0,48 | |||||
Бензол | 0,16 | |||||
Бериллий | ||||||
Висмут | 8,1 | |||||
Битум | 0,17 | |||||
Доменный газ (газ) | 0,02 | |||||
Шкала котла | 1,2 — 3,5 | |||||
Бор | 25 | |||||
Латунь | ||||||
Бризовый блок | 0.10 — 0,20 | |||||
Кирпич плотный | 1,31 | |||||
Кирпич огневой | 0,47 | |||||
Кирпич изоляционный | 0,15 | |||||
Кирпич обыкновенный (Строительный кирпич ) | 0,6 -1,0 | |||||
Кирпичная кладка плотная | 1,6 | |||||
Бром (газ) | 0,004 | |||||
Бронза | ||||||
Коричневая железная руда | 0.58 | |||||
Масло (влажность 15%) | 0,20 | |||||
Кадмий | ||||||
Силикат кальция | 0,05 | |||||
Углерод | 1,7 | |||||
Двуокись углерода (газ) | 0,0146 | |||||
Окись углерода | 0,0232 | |||||
Чугун | ||||||
Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированная | 0.23 | |||||
Ацетат целлюлозы, формованный, лист | 0,17 — 0,33 | |||||
Нитрат целлюлозы, целлулоид | 0,12 — 0,21 | |||||
Цемент, Портленд | 0,29 | |||||
Цемент, строительный раствор | 1,73 | |||||
Керамические материалы | ||||||
Мел | 0.09 | |||||
Древесный уголь | 0,084 | |||||
Хлорированный полиэфир | 0,13 | |||||
Хлор (газ) | 0,0081 | |||||
Хром никелевая сталь | 16,3 | |||||
Хром | ||||||
Оксид хрома | 0,42 | |||||
Глина, от сухой до влажной | 0.15 — 1,8 | |||||
Глина насыщенная | 0,6 — 2,5 | |||||
Уголь | 0,2 | |||||
Кобальт | ||||||
Треск (влажность 83% содержание) | 0,54 | |||||
Кокс | 0,184 | |||||
Бетон, легкий | 0,1 — 0,3 | |||||
Бетон, средний | 0.4 — 0,7 | |||||
Бетон, плотный | 1,0 — 1,8 | |||||
Бетон, камень | 1,7 | |||||
Константан | 23,3 | |||||
Медь | ||||||
Кориан (керамический наполнитель) | 1,06 | |||||
Пробковая плита | 0,043 | |||||
Пробка, повторно гранулированная | 0.044 | |||||
Пробка | 0,07 | |||||
Хлопок | 0,04 | |||||
Вата | 0,029 | |||||
Углеродистая сталь | ||||||
Утеплитель из шерсти | 0,029 | |||||
Купроникель 30% | 30 | |||||
Алмаз | 1000 | |||||
Диатомовая земля (Sil-o-cel) | 0.06 | |||||
Диатомит | 0,12 | |||||
Дуралий | ||||||
Земля, сухая | 1,5 | |||||
Эбонит | 0,17 | |||||
11,6 | ||||||
Моторное масло | 0,15 | |||||
Этан (газ) | 0.018 | |||||
Эфир | 0,14 | |||||
Этилен (газ) | 0,017 | |||||
Эпоксидный | 0,35 | |||||
Этиленгликоль | 0,25 | Перья | 0,034 | |||
Войлок | 0,04 | |||||
Стекловолокно | 0.04 | |||||
Волокнистая изоляционная плита | 0,048 | |||||
Древесноволокнистая плита | 0,2 | |||||
Огнеупорный кирпич 500 o C | 1,4 | |||||
Фтор (газ) | 0,0254 | |||||
Пеностекло | 0,045 | |||||
Дихлордифторметан R-12 (газ) | 0.007 | |||||
Дихлордифторметан R-12 (жидкость) | 0,09 | |||||
Бензин | 0,15 | |||||
Стекло | 1.05 | |||||
Стекло, жемчуг, жемчуг | 0,18 | |||||
Стекло, жемчуг, насыщенное | 0,76 | |||||
Стекло, окно | 0.96 | |||||
Стекло-вата Изоляция | 0,04 | |||||
Глицерин | 0,28 | |||||
Золото | ||||||
Гранит | 1,7 — 4,0 | |||||
Графит | 168 | |||||
Гравий | 0,7 | |||||
Земля или почва, очень влажная зона | 1.4 | |||||
Земля или почва, влажная зона | 1,0 | |||||
Земля или почва, сухая зона | 0,5 | |||||
Земля или почва, очень сухая зона | 0,33 | |||||
Гипсокартон | 0,17 | |||||
Волос | 0,05 | |||||
ДВП высокой плотности | 0.15 | |||||
Твердая древесина (дуб, клен ..) | 0,16 | |||||
Hastelloy C | 12 | |||||
Гелий (газ) | 0,142 | |||||
Мед ( 12,6% влажности) | 0,5 | |||||
Соляная кислота (газ) | 0,013 | |||||
Водород (газ) | 0,168 | |||||
Сероводород (газ) | 0.013 | |||||
Лед (0 o C, 32 o F) | 2,18 | |||||
Инконель | 15 | |||||
Чугун | 47-58 | |||||
Изоляционные материалы | 0,035 — 0,16 | |||||
Йод | 0,44 | |||||
Иридий | 147 | |||||
Железо | ||||||
Оксид железа | 0 .58 | |||||
Капок изоляция | 0,034 | |||||
Керосин | 0,15 | |||||
Криптон (газ) | 0,0088 | |||||
Свинец | ||||||
Свинец | ||||||
, сухой | 0,14 | |||||
Известняк | 1,26 — 1,33 | |||||
Литий | ||||||
Магнезиальная изоляция (85%) | 0.07 | |||||
Магнезит | 4,15 | |||||
Магний | ||||||
Магниевый сплав | 70-145 | |||||
Мрамор | 2,08 — 2,94 | |||||
Ртуть, жидкость | ||||||
Метан (газ) | 0,030 | |||||
Метанол | 0.21 | |||||
Слюда | 0,71 | |||||
Молоко | 0,53 | |||||
Изоляционные материалы из минеральной ваты, шерстяные одеяла .. | 0,04 | |||||
Молибден | ||||||
Монель | ||||||
Неон (газ) | 0,046 | |||||
Неопрен | 0.05 | |||||
Никель | ||||||
Оксид азота (газ) | 0,0238 | |||||
Азот (газ) | 0,024 | |||||
Закись азота (газ) | 0,0151 | |||||
Нейлон 6, Нейлон 6/6 | 0,25 | |||||
Масло машинное смазочное SAE 50 | 0,15 | |||||
Оливковое масло | 0.17 | |||||
Кислород (газ) | 0,024 | |||||
Палладий | 70,9 | |||||
Бумага | 0,05 | |||||
Парафиновый воск | 0,25 | Торф | 0,08 | |||
Перлит, атмосферное давление | 0,031 | |||||
Перлит, вакуум | 0.00137 | |||||
Фенольные литые смолы | 0,15 | |||||
Формовочные смеси фенолоформальдегидные | 0,13 — 0,25 | |||||
Фосфорбронза | 110 | Pinchbe20 159 | ||||
Шаг | 0,13 | |||||
Карьерный уголь | 0.24 | |||||
Гипс светлый | 0,2 | |||||
Гипс, металлическая планка | 0,47 | |||||
Гипс песочный | 0,71 | |||||
Гипс, деревянная планка | 0,28 | |||||
Пластилин | 0,65 — 0,8 | |||||
Пластмассы вспененные (изоляционные материалы) | 0.03 | |||||
Платина | ||||||
Плутоний | ||||||
Фанера | 0,13 | |||||
Поликарбонат | 0,19 | |||||
Полиэстер | ||||||
Полиэтилен низкой плотности, PEL | 0,33 | |||||
Полиэтилен высокой плотности, PEH | 0.42 — 0,51 | |||||
Полиизопреновый каучук | 0,13 | |||||
Полиизопреновый каучук | 0,16 | |||||
Полиметилметакрилат | 0,17 — 0,25 | Полипропилен | 0,1 — 0,22||||
Полистирол вспененный | 0,03 | |||||
Полистирол | 0.043 | |||||
Пенополиуретан | 0,03 | |||||
Фарфор | 1,5 | |||||
Калий | 1 | |||||
Картофель, сырая мякоть | 0,55 | |||||
Пропан (газ) | 0,015 | |||||
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) | 0,25 | |||||
Поливинилхлорид, ПВХ | 0.19 | |||||
Стекло Pyrex | 1.005 | |||||
Кварц минеральный | 3 | |||||
Радон (газ) | 0,0033 | |||||
Красный металл | ||||||
Рений | ||||||
Родий | ||||||
Порода, твердая | 2-7 | |||||
Порода, вулканическая порода (туф) | 0.5 — 2,5 | |||||
Изоляция из каменной ваты | 0,045 | |||||
Канифоль | 0,32 | |||||
Резина, ячеистая | 0,045 | |||||
Резина натуральная | 0,13 | |||||
Рубидий | ||||||
Лосось (влажность 73%) | 0,50 | |||||
Песок сухой | 0.15 — 0,25 | |||||
Песок влажный | 0,25 — 2 | |||||
Песок насыщенный | 2-4 | |||||
Песчаник | 1,7 | |||||
Опилки | 0,08 | |||||
Селен | ||||||
Овечья шерсть | 0,039 | |||||
Аэрогель кремнезема | 0.02 | |||||
Кремниевая литьевая смола | 0,15 — 0,32 | |||||
Карбид кремния | 120 | |||||
Кремниевое масло | 0,1 | |||||
Серебро | ||||||
Шлаковая вата | 0,042 | |||||
Сланец | 2,01 | |||||
Снег (температура <0 o C) | 0.05 — 0,25 | |||||
Натрий | ||||||
Хвойные породы (пихта, сосна ..) | 0,12 | |||||
Почва, глина | 1,1 | |||||
Почва, с органическими вещество | 0,15 — 2 | |||||
Грунт насыщенный | 0,6 — 4 | |||||
Припой 50-50 | 50 | |||||
Сажа | 0.07 | |||||
Насыщенный пар | 0,0184 | |||||
Пар низкого давления | 0,0188 | |||||
Стеатит | 2 | |||||
Сталь углеродистая | ||||||
Сталь, нержавеющая сталь | ||||||
Изоляция из соломенных плит, сжатая | 0,09 | |||||
Пенополистирол | 0.033 | |||||
Диоксид серы (газ) | 0,0086 | |||||
Сера кристаллическая | 0,2 | |||||
Сахара | 0,087 — 0,22 | |||||
Тантал | ||||||
Смола | 0,19 | |||||
Теллур | 4,9 | |||||
Торий | ||||||
Древесина, ольха | 0.17 | |||||
Лес, ясень | 0,16 | |||||
Лес, береза | 0,14 | |||||
Лес, лиственница | 0,12 | |||||
Лес, клен | 0,16 | |||||
Древесина дубовая | 0,17 | |||||
Древесина осина | 0,14 | |||||
Древесина оспа | 0.19 | |||||
Древесина, бук красный | 0,14 | |||||
Древесина, сосна красная | 0,15 | |||||
Древесина, сосна белая | 0,15 | |||||
Древесина ореха | 0,15 | |||||
Олово | ||||||
Титан | ||||||
Вольфрам | ||||||
Уран | ||||||
Пенополиуретан | 0.021 | |||||
Вакуум | 0 | |||||
Гранулы вермикулита | 0,065 | |||||
Виниловый эфир | 0,25 | 0,606 | ||||
Вода, пар (пар) | 0,0267 | 0,0359 | ||||
Пшеничная мука | 0.45 | |||||
Белый металл | 35-70 | |||||
Древесина поперек волокон, белая сосна | 0,12 | |||||
Древесина поперек волокон, бальза | 0,055 | |||||
Древесина поперек волокон, сосна желтая, древесина | 0,147 | |||||
Дерево, дуб | 0,17 | |||||
Шерсть, войлок | 0.07 | |||||
Древесная вата, плита | 0,1 — 0,15 | |||||
Ксенон (газ) | 0,0051 | |||||
Цинк |
1) Асбест плохо для здоровья человека, когда крошечные абразивные волокна попадают в легкие, где они могут повредить легочную ткань. Это, по-видимому, усугубляется курением сигарет, в результате чего возникают мезотелиома и рак легких.
Пример — кондуктивная теплопередача через алюминиевый бак по сравнению с баком из нержавеющей стали
Кондуктивная теплопередача через стенку ванны может быть рассчитана как
q = (k / s) A dT (1)
или, альтернативно,
q / A = (к / с) dT
, где
q = теплопередача (Вт, БТЕ / ч)
A = площадь поверхности (м 2 , фут 2 )
q / A = теплопередача на единицу площади (Вт / м 2 , БТЕ / (ч фут 2 ))
k = теплопроводность ( Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )
dT = t 1 — t 2 = разница температур ( o C, o F)
с = толщина стены (м, фут)
9000 5
Калькулятор теплопроводности
k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )
s = толщина стенки (м, фут)
A = площадь поверхности (м 2 , футы 2 )
dT = t 1 — t 2 = разница температур ( o C, o F)
Примечание! — общая теплопередача через поверхность определяется « общим коэффициентом теплопередачи », который в дополнение к кондуктивной теплопередаче зависит от
Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку горшка толщиной 2 мм — разность температур 80
o CТеплопроводность алюминия составляет 215 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как
q / A = [(215 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м)] (80 o C)
= 8600000 (Вт / м 2 )
= 8600 (кВт / м 2 )
Кондуктивная теплопередача через стенку емкости из нержавеющей стали толщиной 2 мм — разница температур 80
o CТеплопроводность нержавеющей стали составляет 17 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как
q / A = [(17 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м) ] (80 o C)
= 680000 (Вт / м 2 )
= 680 (кВт / м 2 )
Теплопроводность металлов, металлических элементов и сплавов
Теплопроводность — k — is количество тепла, передаваемого из-за единичного температурного градиента, в единицу времени в установившихся условиях в направлении, нормальном к поверхности единицы площади.Теплопроводность — k — используется в уравнении Фурье.
Металл, металлический элемент или сплав | Температура — t — ( o C) | Теплопроводность — k — (Вт / м K) |
---|---|---|
Алюминий | -73 | 237 |
« | 0 | 236 |
» | 127 | 240 |
« | 327 | |
« | 527 | 220 |
Алюминий — дюралюминий (94-96% Al, 3-5% Cu, следы Mg) | 20 | 164 |
Алюминий — силумин (87% Al, 13% Si) | 20 | 164 |
Алюминиевая бронза | 0-25 | 70 |
Алюминиевый сплав 3003, прокат | 0-25 | 9 0078190|
Алюминиевый сплав 2014.отожженный | 0-25 | 190 |
Алюминиевый сплав 360 | 0-25 | 150 |
Сурьма | -73 | 30,2 |
« | 0 | 25,5 |
« | 127 | 21,2 |
» | 327 | 18,2 |
« | 527 | 16,8 |
Бериллий | -73 | 301 |
» | 0 | 218 |
« | 127 | 161 |
» | 327 | 126 |
« | 527 | 107 |
» | 727 | 89 |
« | 927 | 73 |
Бериллиевая медь 25 | 9007 8 0-2580 | |
Висмут | -73 | 9.7 |
« | 0 | 8,2 |
Бор | -73 | 52,5 |
» | 0 | 31,7 |
« | 127 | 18,7 |
« | 327 | 11,3 |
» | 527 | 8,1 |
« | 727 | 6,3 |
» | 927 | 5.2 |
Кадмий | -73 | 99,3 |
« | 0 | 97,5 |
» | 127 | 94,7 |
Цезий | -73 | 36,8 |
« | 0 | 36,1 |
Хром | -73 | 111 |
» | 0 | 94,8 |
« | 127 | 87.3 |
« | 327 | 80,5 |
» | 527 | 71,3 |
« | 727 | 65,3 |
» | 927 | 62,4 |
Кобальт | -73 | 122 |
« | 0 | 104 |
» | 127 | 84,8 |
Медь | -73 | 413 |
« | 0 | 401 |
« | 127 | 392 |
» | 327 | 383 |
« | 527 | 371 |
» | 727 | 357 |
« | 927 | 342 |
Медь электролитическая (ETP) | 0-25 | 390 |
Медь — Адмиралтейская латунь | 20 | 111 |
Медь — алюминиевая бронза (95% Cu, 5% Al) | 20 | 83 |
Медь — Бронза (75% Cu, 25% Sn) | 20 | 26 |
Медь — латунь (желтая латунь) (70% Cu, 30% Zn) | 20 | 111 |
Медь — патронная латунь (UNS C26000) | 20 | 120 |
Медь — константан (60% Cu, 40% Ni) | 20 | 22.7 |
Медь — немецкое серебро (62% Cu, 15% Ni, 22% Zn) | 20 | 24,9 |
Медь — фосфористая бронза (10% Sn, UNS C52400) | 20 | 50 |
Медь — красная латунь (85% Cu, 9% Sn, 6% Zn) | 20 | 61 |
Мельхиор | 20 | 29 |
Германий | -73 | 96,8 |
« | 0 | 66.7 |
« | 127 | 43,2 |
» | 327 | 27,3 |
« | 527 | 19,8 |
» | 727 | 17,4 |
» | 927 | 17,4 |
Золото | -73 | 327 |
« | 0 | 318 |
» | 127 | 312 |
« | 327 | 304 |
« | 527 | 292 |
» | 727 | 278 |
« | 927 | 262 |
Гафний | -73 | 24.4 |
« | 0 | 23,3 |
» | 127 | 22,3 |
« | 327 | 21,3 |
» | 527 | 20,8 |
» | 727 | 20,7 |
« | 927 | 20,9 |
Hastelloy C | 0-25 | 12 |
Инконель | 21-100 | 15 |
Инколой | 0-100 | 12 |
Индий | -73 | 89.7 |
« | 0 | 83,7 |
» | 127 | 75,5 |
Иридий | -73 | 153 |
« | 0 | 148 |
« | 127 | 144 |
» | 327 | 138 |
« | 527 | 132 |
» | 727 | 126 |
« | 927 | 120 |
Железо | -73 | 94 |
« | 0 | 83.5 |
« | 127 | 69,4 |
» | 327 | 54,7 |
« | 527 | 43,3 |
» | 727 | 32,6 |
» | 927 | 28,2 |
Железо — литье | 20 | 52 |
Железо — перлитное с шаровидным графитом | 100 | 31 |
Кованое железо | 20 | 59 |
Свинец | -73 | 36.6 |
« | 0 | 35,5 |
» | 127 | 33,8 |
« | 327 | 31,2 |
Химический свинец | 0-25 | 35 |
Сурьма свинец (твердый свинец) | 0-25 | 30 |
Литий | -73 | 88,1 |
« | 0 | 79.2 |
« | 127 | 72,1 |
Магний | -73 | 159 |
» | 0 | 157 |
« | 127 | 153 |
« | 327 | 149 |
» | 527 | 146 |
Магниевый сплав AZ31B | 0-25 | 100 |
Марганец | -73 | 7.17 |
« | 0 | 7,68 |
Ртуть | -73 | 28,9 |
Молибден | -73 | 143 |
» | 0 | 139 |
« | 127 | 134 |
» | 327 | 126 |
« | 527 | 118 |
» | 727 | 112 |
« | 927 | 105 |
Монель | 0–100 | 26 |
Никель | -73 | 106 |
« | 0 | 94 |
» | 127 | 80.1 |
« | 327 | 65,5 |
» | 527 | 67,4 |
« | 727 | 71,8 |
» | 927 | 76,1 |
Никель — Кованые | 0-100 | 61-90 |
Мельхиор 50-45 (константан) | 0-25 | 20 |
Ниобий (колумбий) | -73 | 52.6 |
« | 0 | 53,3 |
» | 127 | 55,2 |
« | 327 | 58,2 |
» | 527 | 61,3 |
» | 727 | 64,4 |
« | 927 | 67,5 |
Осмий | 20 | 61 |
Палладий | 75.5 | |
Платина | -73 | 72,4 |
« | 0 | 71,5 |
» | 127 | 71,6 |
« | 327 | 73,0 |
« | 527 | 75,5 |
» | 727 | 78,6 |
» | 927 | 82,6 |
Плутоний | 20 | 8.0 |
Калий | -73 | 104 |
« | 0 | 104 |
» | 127 | 52 |
Красная латунь | 0-25 | 160 |
Рений | -73 | 51 |
« | 0 | 48,6 |
» | 127 | 46,1 |
« | 327 | 44.2 |
« | 527 | 44,1 |
» | 727 | 44,6 |
« | 927 | 45,7 |
Родий | -73 | 154 |
« | 0 | 151 |
» | 127 | 146 |
« | 327 | 136 |
» | 527 | 127 |
« | 727 | 121 |
« | 927 | 115 |
Рубидий | -73 | 58.9 |
« | 0 | 58,3 |
Селен | 20 | 0,52 |
Кремний | -73 | 264 |
» | 0 | 168 |
« | 127 | 98,9 |
» | 327 | 61,9 |
« | 527 | 42,2 |
» | 727 | 31.2 |
« | 927 | 25,7 |
Серебро | -73 | 403 |
» | 0 | 428 |
« | 127 | 420 |
« | 327 | 405 |
» | 527 | 389 |
« | 727 | 374 |
» | 927 | 358 |
Натрий | -73 | 138 |
« | 0 | 135 |
Припой 50-50 | 0-25 | 50 |
Сталь — углерод, 0.5% C | 20 | 54 |
Сталь — углеродистая, 1% C | 20 | 43 |
Сталь — углеродистая, 1,5% C | 20 | 36 |
« | 400 | 36 |
« | 122 | 33 |
Сталь — хром, 1% Cr | 20 | 61 |
Сталь — хром, 5% Cr | 20 | 40 |
Сталь — хром, 10% Cr | 20 | 31 |
Сталь — хром никель, 15% Cr, 10% Ni | 20 | 19 |
Сталь — хром никель, 20% Cr , 15% Ni | 20 | 15.1 |
Сталь — Hastelloy B | 20 | 10 |
Сталь — Hastelloy C | 21 | 8,7 |
Сталь — никель, 10% Ni | 20 | 26 |
Сталь — никель, 20% Ni | 20 | 19 |
Сталь — никель, 40% Ni | 20 | 10 |
Сталь — никель, 60% Ni | 20 | 19 |
Сталь — хром никель, 80% никель, 15% никель | 20 | 17 |
Сталь — хром никель, 40% никель, 15% никель | 20 | 11.6 |
Сталь — марганец, 1% Mn | 20 | 50 |
Сталь — нержавеющая, тип 304 | 20 | 14,4 |
Сталь — нержавеющая, тип 347 | 20 | 14,3 |
Сталь — вольфрам, 1% W | 20 | 66 |
Сталь — деформируемый углерод | 0 | 59 |
Тантал | -73 | 57.5 |
« | 0 | 57,4 |
» | 127 | 57,8 |
« | 327 | 58,9 |
» | 527 | 59,4 |
» | 727 | 60,2 |
« | 927 | 61 |
Торий | 20 | 42 |
Олово | -73 | 73.3 |
« | 0 | 68,2 |
» | 127 | 62,2 |
Титан | -73 | 24,5 |
« | 0 | 22,4 |
« | 127 | 20,4 |
» | 327 | 19,4 |
« | 527 | 19,7 |
» | 727 | 20.7 |
« | 927 | 22 |
Вольфрам | -73 | 197 |
» | 0 | 182 |
« | 127 | 162 |
« | 327 | 139 |
» | 527 | 128 |
« | 727 | 121 |
» | 927 | 115 |
Уран | -73 | 25.1 |
« | 0 | 27 |
» | 127 | 29,6 |
« | 327 | 34 |
» | 527 | 38,8 |
» | 727 | 43,9 |
« | 927 | 49 |
Ванадий | -73 | 31,5 |
» | 0 | 31.3 |
« | 427 | 32,1 |
» | 327 | 34,2 |
« | 527 | 36,3 |
» | 727 | 38,6 |
» | 927 | 41,2 |
Цинк | -73 | 123 |
« | 0 | 122 |
» | 127 | 116 |
« | 327 | 105 |
Цирконий | -73 | 25.2 |
« | 0 | 23,2 |
» | 127 | 21,6 |
« | 327 | 20,7 |
» | 527 | 21,6 |
» | 727 | 23,7 |
« | 927 | 25,7 |
Сплавы — температура и теплопроводность
Температура и теплопроводность для
- Hastelloy A
- Inconel
- Navarich
- Advance
- Монель
Сплавы:
Электропроводность, теплопроводность, плотность, температура плавления
Таблица свойств проводящих материалов, металлов и нержавеющей стали:
Электропроводность и удельное сопротивление, теплопроводность, величина теплового расширения, плотность и температура плавления.
Электропроводность (10.E6 Сименс / м) | Удельное электрическое сопротивление (10.E-8 Ом.м) | Теплопроводность (Вт / м · К) | Коэффициент теплового расширения 10E-6 (K-1) от 0 до 100 ° C | Плотность (г / см3) | Температура плавления или ухудшения (° C) | |
---|---|---|---|---|---|---|
Серебро | 62,1 | 1,6 | 420 | 19,1 | 10,5 | 961 |
Медь | 58,7 | 1,7 | 386 | 17 | 8,9 | 1083 |
Золото | 44,2 | 2,3 | 317 | 14,1 | 19,4 | 1064 |
Алюминий | 36,9 | 2,7 | 237 | 23,5 | 2,7 | 660 |
Молибден | 18,7 | 5,34 | 138 | 4,8 | 10,2 | 2623 |
цинк | 16,6 | 6,0 | 116 | 31 | 7,1 | 419 |
Литий | 10,8 | 9,3 | 84,7 | 56 | 0,54 | 181 |
Латунь | 15,9 | 6,3 | 150 | 20 | 8,5 | 900 |
Никель | 14,3 | 7,0 | 91 | 13,3 | 8,8 | 1455 |
Сталь | 10,1 | 9,9 | 80 | 12,1 | 7,9 | 1528 |
Палладий | 9,5 | 10,5 | 72 | 11 | 12 | 1555 |
Платиновый | 9,3 | 10,8 | 107 | 9 | 21,4 | 1772 |
Вольфрам | 8,9 | 11,2 | 174 | 4,5 | 19,3 | 3422 |
Олово | 8,7 | 11,5 | 67 | 23,5 | 7,3 | 232 |
Бронза 67Cu33Sn | 7,4 | 13,5 | 85 | 17 | 8,8 | 1040 |
Карбоновая сталь | 5,9 | 16,9 | 54 | 12 | 7,7 | 1400 |
Карбон | 5,9 | 16,9 | 129 | 0,2 | 1,8 | 2500 |
Свинец | 4,7 | 21,3 | 35 | 29 | 11,3 | 327 |
Титан | 2,4 | 41,7 | 21 | 8,9 | 4,5 | 1668 |
Нержавеющая сталь 316L EN1.4404 | 1,32 | 76,0 | 15 | 16,5 | 7,9 | 1535 |
Нержавеющая сталь 304 EN1.4301 | 1,37 | 73,0 | 16,3 | 16,5 | 7,9 | 1450 |
Нержавеющая сталь 310 EN1.4841 | 1,28 | 78 | 14,2 | 17 | 7,75 | 2650 |
Меркурий | 1,1 | 90,9 | 8 | 61 | 13,5 | -39 |
FeCrAl | 0,74 | 134 | 16 | 11,1 | 7,2 | + -1440 |
Thermal Capacity — обзор
2.2.2 Взаимодействие частиц и образование элементов
Теплоемкость излучения намного больше, чем у материи. В очень ранние времена до разделения температуры вещества и излучения были одинаковыми (потому что они находились в равновесии друг с другом), масштабируясь как 1/ S ( t ) (уравнение (6)). Ранняя Вселенная превышала любую температуру, которая когда-либо могла быть достигнута на Земле или даже в центре Солнца; когда оно упало до нынешнего значения 3 К, последовали последовательные физические реакции, которые определили природу материи, которую мы видим сегодня вокруг нас.В очень ранние времена и при высоких температурах выжить могут только элементарные частицы, и даже нейтрино имели очень маленькую длину свободного пробега; когда Вселенная остыла, нейтрино отделились от материи и свободно текли в космосе. В это время в расширении Вселенной преобладала радиация, и тогда мы можем аппроксимировать Вселенную с помощью моделей с { k = 0, w = 1/3, Λ = 0}, в результате чего получается простое решение (14) однозначно связывающее время с температурой:
(19) S (t) = S0t1 / 2, t = 1.92 с [T1010K] -2.
(В последнем уравнении нет свободных констант).
В очень ранние времена даже нейтрино были тесно связаны и находились в равновесии с излучением; они разъединились при температуре около 10 10 K [Dodelson, 2003, стр. 44-46], в результате чего реликтовая фоновая плотность нейтрино во Вселенной сегодня составляет около Ω v 0 ⋍ 10 −5 , если они безмассовые (но может быть и больше в зависимости от их массы). Ключевые события в ранней Вселенной связаны с явлениями вне равновесия [Dodelson, 2003, p.58]. Важным событием стала эпоха нуклеосинтеза , время образования легких элементов. Выше примерно 10 9 К ядра не могли существовать, потому что излучение было настолько энергичным, что, как только они образовались, они распадались на свои составные части (протоны и нейтроны). Однако ниже этой температуры, если частицы сталкиваются друг с другом с энергией, достаточной для ядерных реакций, образующиеся ядра остаются неповрежденными (излучение менее энергично, чем их энергия связи и, следовательно, не может их разрушить).Таким образом, ядра легких элементов — дейтерия, трития, гелия и лития — были созданы путем захвата нейтронов. Этот процесс прекратился, когда температура упала ниже примерно 10 8 К (порог ядерной реакции). Таким образом были определены пропорции этих легких элементов в конце нуклеосинтеза; с тех пор они практически не изменились. Скорость реакции была чрезвычайно высокой; все это произошло в течение первых трех минут расширения Вселенной.Одним из главных достижений теории Большого взрыва является то, что теория и наблюдения прекрасно согласуются при условии, что плотность барионов низкая: Ом бар 0 ≃ 0,044. Тогда предсказанные содержания этих элементов (25% гелия по весу, 75% водорода, остальные менее 1%) очень хорошо согласуются с наблюдаемыми содержаниями. Таким образом, стандартная модель объясняет происхождение легких элементов в терминах известных ядерных реакций, происходящих в ранней Вселенной [Schramm and Turner, 1998].Однако более тяжелые элементы не могут образоваться за отведенное время (около 3 минут).
Аналогичным образом, физические процессы в очень ранней Вселенной (до нуклеосинтеза) могут быть использованы для объяснения соотношения материи и антивещества в современной Вселенной: должен быть создан небольшой избыток материи над антиматерией. затем в процессе бариосинтеза , без которого мы не могли бы существовать сегодня (если бы не было такого избытка, материя и антивещество аннигилировали, давая просто излучение [Silk, 2005]).Однако другие величины (например, электрический заряд), как полагают, сохранялись даже в экстремальных условиях ранней Вселенной, поэтому их нынешние значения являются результатом данных начальных условий в начале Вселенной, а не физических процессов, происходящих при ее возникновении. эволюционировал. В случае электрического заряда общая сохраняемая величина оказывается равной нулю: после того, как кварки образуют протоны и нейтроны во время бариосинтеза, имеется равное количество положительно заряженных протонов и отрицательно заряженных электронов, так что во время разделения было ровно столько электронов, чтобы объединиться с ядрами и сформировать незаряженные атомы (похоже, нет чистого электрического заряда на астрономических телах, таких как наша Галактика; если бы это было неправдой, в космологии преобладали бы электромагнитные силы, а не гравитация).
После разделения материя образовала крупномасштабные структуры из-за гравитационной нестабильности [Bothun, 1998, стр. 183-222], которая в конечном итоге привела к образованию первого поколения звезд [Silk, 2005] и, вероятно, связана с реионизацией материи. [Додельсон, 2003, с. 73]. Однако в то время планеты не могли образоваться по очень важной причине: во Вселенной не было тяжелых элементов. Первые звезды собирали материю вместе посредством гравитационного притяжения, материя нагревалась по мере того, как становилась все более и более концентрированной, пока ее температура не превысила точку термоядерного воспламенения, и ядерные реакции не начали сжигать водород с образованием гелия.Со временем в концентрических сферах вокруг центра начались более сложные ядерные реакции, ведущие к накоплению тяжелых элементов (например, углерода, азота, кислорода), вплоть до железа. Эти элементы могут образовываться в звездах, потому что существует достаточно долгое время (миллионы лет) для прохождения реакций. Массивные звезды горят относительно быстро, и в конечном итоге у них заканчивается ядерное топливо. Звезда становится нестабильной, и ее ядро быстро коллапсирует из-за гравитационного притяжения. Последующее повышение температуры разносит его на части в виде гигантского взрыва, во время которого происходят новые реакции, в результате которых образуются элементы тяжелее железа; этот взрыв воспринимается нами как Сверхновая («Новая звезда»), внезапно вспыхивающая в небе там, где раньше была обычная звезда.Такие взрывы уносят в космос тяжелые элементы, которые накапливались внутри звезды, образуя огромные волокна пыли вокруг остатка звезды. Именно этот материал может позже накапливаться во время формирования звезд второго поколения для формирования планетных систем вокруг этих звезд. Таким образом, элементов, из которых мы сделаны, ( ядер углерода, азота, кислорода и железа, например, ) были созданы в условиях сильной жары звездных недр и стали доступными для нашего использования при взрывах сверхновых. Без этих взрывов мы не могли бы существовать.
Изоляция чердаков — Введение
Когда вы начнете рассматривать изоляционные материалы, такие как изоляция чердаков, вы можете быстро увязнуть в некоторых довольно сложных технических терминах. В этой статье мы постараемся упростить их, чтобы вы могли постоять за себя, находясь в местном магазине DIY!
Теплопроводность изоляционных материалов
Теплопроводность, также известная как Лямбда (обозначается греческим символом λ), является мерой того, насколько легко тепло проходит через определенный тип материала, независимо от толщины рассматриваемого материала.
Чем ниже теплопроводность материала, тем лучше тепловые характеристики (т.е. чем медленнее тепло будет проходить по материалу).
Измеряется в ваттах на метр по Кельвину (Вт / мК).
Чтобы вы могли почувствовать изоляционные материалы — их теплопроводность варьируется от примерно 0,008 Вт / мК для панелей с вакуумной изоляцией (так что это лучшие, но очень дорогие!) До примерно 0,061 Вт / мК для некоторых видов древесного волокна. .
>>> НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ U-ЗНАЧЕНИЯХ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ <<<
Если бы вы использовали овечью шерсть для утепления своей собственности, это примерно 0.034 Вт / мК, примерно так же, как и для большинства других изоляционных материалов из шерсти и волокна.
Значения R
R-значение — это мера сопротивления тепловому потоку через материал заданной толщины. Таким образом, чем выше значение R, тем выше термическое сопротивление материала и, следовательно, лучше его изоляционные свойства.
R-значение рассчитывается по формуле
Где:
l — толщина материала в метрах и
λ — коэффициент теплопроводности, Вт / мК.
Значение R измеряется в метрах в квадрате Кельвина на ватт (м 2 K / Вт)
Например, тепловое сопротивление 220 мм монолитной кирпичной стены (с теплопроводностью λ = 1,2 Вт / мК) составляет 0,18 м 2 К / Вт.
Если вы изолируете сплошную кирпичную стену, вы просто найдете коэффициент сопротивления изоляции и затем сложите эти два значения. Если вы изолировали это полиизоциануратом с фольгой толщиной 80 мм (с теплопроводностью λ = 0,022 Вт / мК и значением R 0,08 / 0.022 = 3,64 м 2 K / Вт), у вас будет общее значение R для изолированной стены 0,18 + 3,64 = 3,82 м 2 K / Вт. Следовательно, это улучшит тепловое сопротивление более чем в 21 раз!
Таким образом, значение R — это относительно простой способ сравнить два изоляционных материала, если у вас есть теплопроводность для каждого материала. Это также позволяет увидеть эффект от добавления более толстых слоев того же изоляционного материала.В реальных зданиях стена состоит из множества слоев различных материалов.Общее тепловое сопротивление всей стены рассчитывается путем сложения теплового сопротивления каждого отдельного слоя.
К сожалению, тепло входит и выходит из вашего дома несколькими различными способами, и значения R учитывают только теплопроводность. Он не включает ни конвекцию, ни излучение.
Поэтому вы можете выбрать значение U, которое учитывает все различные механизмы потери тепла — читайте дальше, чтобы узнать, как это рассчитывается!
U-значения
Значение U строительного элемента является обратной величиной полного теплового сопротивления этого элемента.Показатель U — это мера того, сколько тепла теряется через заданную толщину конкретного материала, но включает три основных способа потери тепла — теплопроводность, конвекцию и излучение.
Температура окружающей среды внутри и снаружи здания играет важную роль при расчете коэффициента теплопроводности элемента. Если мы представим внутреннюю поверхность участка 1 м² внешней стены отапливаемого здания в холодном климате, то тепло поступает в этот участок за счет излучения от всех частей внутри здания и за счет конвекции от воздуха внутри здания.Таким образом, следует учитывать дополнительные термические сопротивления, связанные с внутренней и внешней поверхностями каждого элемента. Эти сопротивления обозначаются как R si и R so соответственно с общими значениями 0,12 км² / Вт и 0,06 км² / Вт для внутренней и внешней поверхностей соответственно.
Это мера, которая всегда находится в пределах Строительных норм. Чем ниже значение U, тем лучше материал как теплоизолятор.
Рассчитывается путем взятия обратной величины R-Value и последующего добавления конвективных и радиационных тепловых потерь, как показано ниже.
U = 1 / [ si + R 1 + R 2 +… + R so ]
На практике это сложный расчет, поэтому лучше всего использовать программное обеспечение для расчета U-Value.
Единицы измерения — ватты на квадратный метр Кельвина (Вт / м 2 K).
Ориентировочно неизолированная полая стена имеет коэффициент теплопередачи около 1,6 Вт / м 2 K, а цельная стена имеет коэффициент теплопередачи около 2 Вт / м 2 K
Использование значений U, R и теплопроводности
Если вы сталкиваетесь с проблемами теплопроводности, R-значений и U-значений в будущем, вот 3 простых вещи, которые следует запомнить, чтобы убедиться, что вы получите лучший изоляционный продукт.
- Более высокие числа хороши при сравнении термического сопротивления и значений R продуктов.
- Низкие числа хороши при сравнении значений U.
- Коэффициент теплопроводности — это наиболее точный способ оценить изолирующую способность материала, принимая во внимание все различные способы потери тепла, однако его труднее рассчитать.
Вы заинтересованы в установке домашних возобновляемых источников энергии? Мы обыскали страну в поисках лучших торговцев, чтобы убедиться, что мы рекомендуем только тех, кому действительно доверяем.Вы можете найти одного из этих мастеров на нашей простой в использовании карте местного установщика.
>>> ПЕРЕЙДИТЕ НА КАРТУ МЕСТНОГО УСТАНОВЩИКА <<<
Или же, если вы хотите, чтобы мы нашли для вас местного установщика, просто заполните форму ниже, и мы свяжемся с вами в ближайшее время!
* Большая часть от Янга, Хью Д., Университетская физика, 7-е изд. Таблица 15-5. Значения для аэрогеля алмаза и диоксида кремния из Справочника по химии и физике CRC. Обратите внимание, что 1 (кал / сек) / (см 2 C / см) = 419 Вт / м K. Имея это в виду, два приведенных выше столбца не всегда совпадают.Все значения взяты из опубликованных таблиц, но не могут считаться достоверными. Значение 0,02 Вт / мК для полиуретана может быть принято как номинальное значение, которое определяет пенополиуретан как один из лучших изоляторов. NIST опубликовал процедуру численного приближения для расчета теплопроводности полиуретана на http://cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethane.html. Их расчет для полиуретана, наполненного фреоном, плотностью 1,99 фунт / фут 3 при 20 ° C дает теплопроводность 0.022 Вт / мК. Расчет для полиуретана с наполнителем CO 2 плотностью 2,00 фунт / фут 3 дает 0,035 Вт / мК. | Индекс Таблицы Ссылка |
Тепловые характеристики дорожного покрытия и их вклад в городской и глобальный климат — Ссылки — Программа устойчивого развития дорожного покрытия — Устойчивое развитие — Тротуары
Тепловые характеристики дорожного покрытия и их влияние на городской и глобальный климат
Фон
Тепловые характеристики дорожного покрытия определяются как изменение его температуры (чаще всего температуры поверхности) с течением времени под влиянием свойств материалов дорожного покрытия (например,г. альбедо, тепловое излучение, теплопроводность, удельная теплоемкость и поверхностная конвекция) и условиями окружающей среды (солнечный свет, ветер, температура воздуха). На него также может влиять испарительное охлаждение, которое связано с условиями окружающей среды, проницаемостью и наличием воды у поверхности (чаще всего это фактор, если используются полностью проницаемые системы дорожного покрытия).
Альбедо (или коэффициент отражения солнечного света) — это мера способности поверхности отражать солнечное излучение. Значения коэффициента отражения солнечного света варьируются от 0 (солнечный свет не отражается) до 1 (весь солнечный свет отражается).Светлоокрашенные материалы обычно имеют более высокие значения коэффициента отражения солнечного излучения, чем материалы темного цвета, хотя сам по себе цвет не является единственным показателем солнечного отражения (NCPTC / NCAT 2013).
Эмиттанс — это эффективность, с которой поверхность излучает лучистую энергию, и определяется как отношение энергии, излучаемой поверхностью, к энергии, излучаемой черным телом (идеальным поглотителем и эмиттером) при той же температуре. Эмиттанс варьируется от 0 (нет излучения) до 1 (идеальное излучение). Тепловой эмиттанс — это эмиттанс поверхности около 300 K (81 ° F или 27 ° C).Большинство неметаллических поверхностей имеют коэффициент теплового излучения в диапазоне от 0,80 до 0,95. Тепловые коэффициенты излучения плотного бетона и асфальта аналогичны и находятся в диапазоне от 0,90 до 0,95.
Теплопроводность — это мера способности материала проводить или передавать тепло. Это отношение теплового потока (мощности на единицу площади) к температурному градиенту, выражаемое в единицах Вт / м • К. Материал с высокой теплопроводностью будет передавать тепло с большей скоростью, чем материал с низкой теплопроводностью.Теплопроводность материалов дорожного покрытия широко варьируется в опубликованной литературе от 0,8 Вт / м • К до 2,0 Вт / м • К или выше, с аналогичными значениями, указанными для плотного асфальта и бетона.
Удельная теплоемкость — это энергия, необходимая для поднятия единицы массы вещества на одну единицу температуры, обычно выражается в единицах Дж / кг • К. Удельная теплоемкость плотного асфальта и бетона очень похожа и составляет около 900 Дж / кг • К.
Из этих свойств материала альбедо является наиболее важным с точки зрения того, как тротуары термически взаимодействуют с окружающей средой при воздействии солнечного света.Тепловой излучатель, теплопроводность и удельная теплоемкость материалов являются факторами второго порядка (Li et al. 2013).
Эффект городского острова тепла
Летним днем в городских районах обычно теплее, чем в прилегающих сельских районах (Jones et al. 1990), как показано на рисунке 1 (EPA 2003). Эта разница температур воздуха между городом и деревней, известная как эффект городского острова тепла (UHIE), обусловлена множеством факторов, включая преобладание темных, сухих поверхностей в городах и сильно урбанизированных районах.
Рисунок 1. Тепловые острова для различных областей развития (EPA 2003).
Хотя городские тепловые острова (UHI) чаще всего считаются существующими в атмосфере над городом, на самом деле они существуют на многих разных уровнях, в том числе на поверхности земли / тротуара, в воздухе чуть выше поверхности (приповерхностный). , и при температуре окружающего воздуха значительно выше уровня улицы, а также в атмосфере над городом. Во многих случаях удобно рассматривать приповерхностные тепловые острова, которые характеризуются повышенной температурой окружающего воздуха непосредственно над поверхностью земли / тротуара, обычно на высоте от 3 до 6 футов (от 1 до 2 м), где происходит деятельность человека на открытом воздухе (Li и другие.2013). Поверхностные и приповерхностные острова тепла могут потенциально влиять на тепловой комфорт человека, качество воздуха и энергопотребление зданий и транспортных средств. Атмосферные острова тепла могут влиять на сообщества, увеличивая пиковые потребности в энергии в летнее время, надежность электросетей, затраты на кондиционирование воздуха, загрязнение воздуха и выбросы парниковых газов, болезни и смерть, связанные с жарой, а также качество воды.
Тип покрытия и тепловые характеристики
Коэффициент отражения солнечного света от мощеных поверхностей может сильно способствовать нагреванию дорожного покрытия, и это потепление может повлиять на UHIE в тех застроенных средах, которые испытывают жаркую погоду и достаточно велики, чтобы образовать остров тепла.Типичные значения альбедо колеблются от 0,04 до 0,16 для асфальтовых покрытий и от 0,18 до 0,35 для бетонных покрытий (Померанц и др., 2003), хотя альбедо нового бетона может достигать 0,69 (Marceau and VanGeem 2007). Эти значения альбедо коррелируют с цветом дорожного покрытия, будь то асфальт (черный) или бетон (серый или белый), но обнажение агрегатов на поверхности также играет роль в определении альбедо. Новое асфальтовое покрытие имеет довольно черный цвет и мало обнаженного заполнителя и, следовательно, имеет низкое альбедо (обычно менее 0.10). Это приведет к высокой температуре поверхности тротуара в жаркие солнечные периоды, когда он не затенен деревьями или зданиями (Li et al. 2013). При значениях альбедо дорожного покрытия около 0,10 экстремально высокие температуры поверхности покрытия от 158 до 176 ° F (от 70 до 80 ° C) были измерены в жаркие летние дни в полдень в Фениксе, штат Аризона, и до 158 ° F (70 ° C). C) для аналогичных тротуаров в Дэвисе, Калифорния (Li et al. 2013). На рисунке 2 показано, как альбедо дорожного покрытия сильно влияет на температуру поверхности дорожного покрытия в Фениксе (Cambridge Systematics 2005).Следует отметить, что альбедо дорожного покрытия изменяется со временем, при этом альбедо бетонных покрытий становится ниже, а альбедо асфальтовых покрытий увеличивается по мере их старения (см. Рисунок 3).
Рис. 2. Температура поверхности и альбедо для выбранных типов дорожного покрытия в Фениксе, Аризона (примечание: UTW = ультратонкая побелка) (Cambridge Systematics 2005).
Рисунок 3. Типичная степень отражения солнечного излучения от обычных асфальтовых и бетонных покрытий с течением времени (EPA 2008).
Практики, доступные для руководителей, проектировщиков и разработчиков спецификаций, которые могут использоваться для снижения пиковых температур покрытия и могут использоваться для решения проблем UHI, обсуждаются в Главе 6 (.pdf) Справочного документа
Список литературы
Cambridge Systematics, Inc. 2005. Отчет о холодных покрытиях: EPA Исследование прохладных покрытий — Задача 5 (.pdf). Проект отчета. Агентство по охране окружающей среды, Вашингтон, округ Колумбия.
Агентство по охране окружающей среды (EPA).2003. Прохладные летние температуры: стратегии уменьшения городских островов тепла (.pdf). 430-Ф-03-014. Агентство по охране окружающей среды, Вашингтон, округ Колумбия.
Агентство по охране окружающей среды (EPA). 2008. Уменьшение городских островов тепла: Сборник стратегий — прохладные тротуары (.pdf). Агентство по охране окружающей среды, Вашингтон, округ Колумбия.
Джонс, П. Д., П. Ю. Гройсман, М. Кофлан, Н. Пламмер, В. К. Ван и Т. Р. Карл. 1990. «Оценка эффектов урбанизации во временных рядах температуры приземного воздуха над сушей».» Nature . Том 347, № 6289. Nature Publishing Group, Macmillan Publishing Ltd., Нью-Йорк, Нью-Йорк.
Ли, Х., Дж. Харви, Т. Дж. Холланд и М. Кайханян. 2013. «Использование отражающих и проницаемых покрытий как потенциальная практика для смягчения последствий теплового острова и управления ливневыми водами». Письма об экологических исследованиях . Vol. 8, No. 01. IOP Publishing, Ltd., Бристоль, Великобритания.
Марсо, М. и М. ВанГим. 2007. Солнечная отражательная способность бетона для объектов устойчивого развития LEED Авторы: Эффект острова тепла (.pdf). PCA R&D, серийный номер 2982. Портлендская цементная ассоциация. Скоки, Иллинойс.
Национальный центр технологии бетонных покрытий (NCPTC) и Национальный центр технологии асфальта (NCAT). 2013. Количественная оценка альбедо дорожного покрытия — Фаза I Заключительный отчет: обзор литературы и подробный план работы . № проекта DTFH61-12-C-00016. Федеральное управление шоссейных дорог, Вашингтон, округ Колумбия.
Померанц, М., Х. Акбари, С. К. Чанг, Р. М. Левинсон и Б. Пон. 2003. Примеры более прохладных отражающих улиц для смягчения воздействия теплового острова в городах: бетон из портландцемента и стружколом .Национальная лаборатория Лоуренса Беркли, Беркли, Калифорния.