Сравнение основных характеристик различных утеплителей: теплопроводности и плотности, гигроскопичности и толщины

Утепление крыши

Какая минеральная вата лучше для крыши?

Минеральная вата подойдёт как для наружного, так и для внутреннего утепления крыши. В этом случае стоит сделать выбор в пользу базальтовой или стекловолоконной изоляции. Учитывайте вес материала: минеральная вата для утепления крыши должна быть плотной (не менее 55 кг/м³), но при этом не слишком тяжёлой, чтобы не перегружать конструкцию. Также важна толщина слоя — около 15 см.

Технология утепления минеральной ватой

  • Наружное утепление. Этот способ считается лучшим: он сохраняет больше тепла и защищает основную конструкцию от воздействия внешней среды. Выполнить наружную изоляцию можно только на этапе строительства. Для этого нужно установить на стропила сплошное основание из фанеры, вторым шагом уложить пароизоляцию, затем — утеплитель, гидроизоляцию, вентиляционную обрешётку, контробрешётку и кровлю.
  • Внутреннее утепление. Его проводят в качестве дополнительной меры уже после завершения строительных работ. Стропила прокладывают гидроизоляцией, а после — самим утеплителем. Если толщина материала превышает толщину стропил, поперёк конструкции кладут деревянные рейки. Завершается монтаж слоем пароизоляции и финишной обшивкой «пирога».

Утепление внутренних стен и потолка

Лучшая минвата для утепления изнутри

Наилучшим решением для утепления минеральной ватой потолка и стен внутри дома снова станет материал из горных пород. Он экологичен, хорошо пропускает пар, не горит, не привлекает грызунов и не становится местом размножения живых организмов.

Не используйте для утепления стен дома изнутри минеральную вату из несовершенных материалов. Помните, что шлаковата токсична, а стекловолокно состоит из чрезвычайно хрупких и колких частиц, которые могут переноситься по воздуху с пылью. Попадая на слизистые оболочки, они вызывают раздражение и аллергические реакции.

Не знаете, какая толщина или плотность минваты требуются для внутреннего утепления? Ориентируйтесь на следующие показатели: толщина — 2–10 см, плотность — 15–20 кг/м³. Материал, чьи характеристики ближе к верхним границам, оптимален для утепления минеральной ватой балкона или лоджии.

Технология утепления минеральной ватой

Ко внутренней изоляции прибегают нечасто: этот способ «съедает» свободное пространство и не так эффективно справляется со своими задачами. Однако, если по каким-либо причинам вы решили утепляться изнутри, можете приклеить вату или зафиксировать её на обрешётке, а после покрыть листами гипсокартона.

Таблица теплопроводности материалов на Ка…

МатериалПлотность,
кг/м3
Теплопроводность,
Вт/(м·град)
Теплоемкость,
Дж/(кг·град)
Каменноугольная пыль7300.12
Камни многопустотные из легкого бетона500…12000.29…0.6
Камни полнотелые из легкого бетона DIN 18152500…20000.32…0.99
Камни полнотелые из природного туфа или вспученной глины500…20000.29…0.99
Камень строительный22001.4920
Карболит черный11000.231900
Картон асбестовый изолирующий720…9000.11…0.21
Картон гофрированный7000.06…0.071150
Картон облицовочный10000.182300
Картон парафинированный0.075
Картон плотный600…9000.1…0.231200
Картон пробковый1450.042
Картон строительный многослойный (ГОСТ 4408-75)6500.132390
Картон термоизоляционный (ГОСТ 20376-74)5000.04…0.06
Каучук вспененный820.033
Каучук вулканизированный твердый серый0.23
Каучук вулканизированный мягкий серый9200.184
Каучук натуральный9100.181400
Каучук твердый0.16
Каучук фторированный1800.055…0.06

Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.

В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:

  • t воздуха;
  • средняя температура в отопительный сезон;
  • длительность отопительного сезона;
  • влажность воздуха.

Температура и влажность внутри помещения — одинаковы для каждого региона

Сведения, одинаковые для всех регионов:

  • температура и влажность воздуха внутри помещения;
  • коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей;
  • перепад температур.

Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео:

Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.

Зачем нужно знать теплопроводность строительных материалов?

Применение этого коэффициента в строительстве более чем обосновано. Проблема сохранения тепла в зданиях и сооружениях в последнее время стала весьма актуальна.

Речь здесь идет о банальной экономии, которая, в масштабах села или города принимает внушительные размеры. Согласитесь, чтобы добиться комфортной температуры в жилом доме, необходимо достаточно топлива. А если стены имеют плохую теплоизоляцию, количество топлива увеличивается в разы.

Принцип — «толще стена – теплее в доме» является финансово нецелесообразен. Поэтому основой любой методики расчета тепловых потерь зданий является оперирование этой величиной.

Это актуально как для многоквартирных высотных домов, так и для частных жилищ в селе или за городом.

Все показатели теплопроводности подробно рассмотрены здесь — http://dearhouse.ru/materialy/teploprovodnost-stroitelnyx-materialov/, а в этой статье мы коснемся наиболее популярных материалов.

Эта физическая величина исчисляется в Вт/м* К

Существует два вида строительных материалов, для которых важно учитывать объем тепловой энергии, проходящей через них:

  • Каркасные: кирпич, бетон, дерево и т.д. Из них строят несущие и межкомнатные стены, элементы кровли и пола.
  • Теплоизоляционные. Они предназначены для улучшения характеристик каркасных материалов. Не рассчитаны на большие механические нагрузки.

Из этого легко сделать вывод, что сам дом, его основание, монтируется из каркасных материалов. Они, в свою очередь, покрываются снаружи и внутри теплоизоляционными. Таким образом стены частного дома становятся достаточно устойчивыми к перепаду температуры на улице.

Для теплоизоляционных видов значение теплопроводности является определяющим.

Например, для минеральной ваты оно составляет 0,07 Вт/м* К, а для пенопласта – 0,041 Вт/м* К

Поэтому важно рассмотреть каркасные виды строительных материалов, так как они будут характеризовать основные тепловые потери в здании

Теплопроводность каркасных строительных материалов

До последнего времени наилучшими теплоизоляционными свойствами обладали дома, построенные из дерева.

Коэффициент теплопроводности сосны, например, составляет всего 0,18 Вт/м* К. Однако существует множество факторов, которые могут повлиять на этот показатель.

Важнейшим из них является плотность и влажность древесины. Именно поэтому для строительства зачастую используют бревна или брусья, прошедшие специальную предварительную подготовку.

У каждого вида древесины свои показатели теплопроводности. Так дом из бруса сосны будет достаточно теплым, а вот из осины или липы строить вообще не принято.

Развитие новых технологий привело к появлению газосиликата – ячеистого материала. Он представляет собой бетонную основу, которая с помощью автоклавной обработки и добавления алюминиевой пудры образует пористую структуру.

Воздушные камеры значительно улучшают показатель теплопроводности, который даже лучше, чем у дерева – 0,12 Вт/м* К, при плотности материала 500 кг/м³.

Несколько худшими энергосберегающими характеристиками обладает пенобетон – 0,38 Вт/м* К.

Но несмотря на столь ощутимую разницу, газосиликат стоит значительно больше, чем пенобетон. Поэтому предпочтение зачастую отдается последнему.

К классическому материалу возведения зданий можно смело отнести кирпич. Благодаря большому выбору изделий различных размеров и конфигураций, теплопроводность для кирпича имеет различные значения. В таблице представлены характеристики наиболее часто встречающихся видов. 

Худшими значениями обладают плотные бетонные растворы. Но они применяются для капитального строительства в качестве перекрытий и основного каркаса.

Поэтому для многоэтажных зданий характерно использование двух типов – бетон и кирпич. В таблице показаны коэффициенты теплопроводности для бетона и раствора. 

Для выбора определенного вида материалов необходимо ориентироваться, прежде всего, на эксплуатационные характеристики здания в совокупности с климатическими особенностями региона.

Они будут основными критериями при анализе параметров строительных материалов, а в частности – коэффициента теплопроводности.  

Если у вас возникли вопросы по строительству, отправляйтесь на наш строительный форум и задайте их там. Наши специалисты подскажут, как оптимально провести работу

Физика теплообмена

Явление теплообмена как способа передачи энергии способно произойти лишь в присутствии разницы температур. Существует три вида теплообмена в природе:

  • конвекция;
  • излучение;
  • теплопроводность.

Конвекция осуществляется за счёт перемещения тёплых и холодных потоков в жидких и газообразных средах. Например, комнатный воздух, нагретый от контакта с горячим радиатором, благодаря расширению, становится легче и поднимается в вверх, уступая место холодному. Такой процесс будет продолжаться непрерывно, пока существует разница температур в помещении. Наблюдаемый столб дыма из трубы — хорошая иллюстрация конвективного теплообмена.

Излучение — это способ распространения тепловой энергии в виде электромагнитных волн. Все тела вокруг нас являются источниками излучения, степень и интенсивность которого зависит от их температуры. Часть излучения от тел с высокой температурой можно видеть невооружённым глазом, некоторые тела настолько слабо испускают тепло, что его можно зарегистрировать только с помощью тепловизора.

Теплопроводность происходит за счёт передачи энергии между соседними твёрдыми частицами. Нагрев или охлаждение одного участка твёрдого тела вызовет распределение тепла внутри тела до выравнивания температуры в нём. Погруженные в кипяток деревянная чайная и металлическая ложки нагреются неодинаково. Это происходит потому, что различные материалы по-разному проводят тепло. Некоторые интенсивно, а некоторые настолько плохо, что могут служить в качестве тепловых барьеров.

Достоинства и недостатки утеплителей

  1. 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.

  1. 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.

  1. Экструдированный пенополистирол – прочный и удобный материал, при необходимости элементов нужного размера легко разрезается ножом.

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.

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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.

Сравнение паропроницаемости утеплителей

Высокая паропроницаемость=отсутствие конденсата.

Паропроницаемость – это способность материала пропускать воздух, а вместе с ним и пар. То есть теплоизоляция может дышать. На этой характеристике утеплителей для дома последнее время производители акцентируют много внимания. На самом деле высокая паропроницаемость нужна только при утеплении деревянного дома. Во всех остальных случаях данный критерий не является категорически важным.

Характеристики утеплителей по паропроницаемости, таблица:

Наименование материалаПаропроницаемость, мг/м*ч*Па
Минвата0,49-0,6
Пенопласт0,03
ППУ0,02
Пеноизол0,21-0,24
Эковата0,3

Сравнение утеплителей для стен показало, что самой высокой степенью паропроницаемости обладают натуральные материалы, в то время как у полимерных утеплителей коэффициент крайне низок. Это свидетельствует о том, что такие материалы как ППУ и пенопласт обладают способностью задерживать пар, то есть выполняют функцию пароизоляции. Пеноизол – это тоже своего рода полимер, который изготавливается из смол. Его отличие от ППУ и пенопласта заключается в структуре ячеек, которые открытие. Иными словами, это материал с открытоячеистой структурой. Способность теплоизоляции пропускать пар тесно связан со следующей характеристикой – поглощение влаги.

Пример расчета потерь тепла

Если взять, к примеру, стену из материала с коэффициентом теплопроводности 1, то при разности температур с двух сторон этой стены в 1°, потери тепла составят 1 Вт. Если же толщину стены взять не 1 метр, а 10 см, то потери составят уже 10 Вт. В случае, если разность температур будет 10°, то тепловые потери также составят 10 Вт.

Рассмотрим теперь на конкретном примере расчет потери тепла целого здания. Высоту его возьмем 6 метров (8 с коньком), ширину – 10 метров, а длину – 15 метров. Для простоты расчетов берем 10 окон площадью 1 м2. Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:

  • Окна – 10 м2.
  • Пол – 150 м2.
  • Стены – 300 м2.
  • Крыша (со скатами по длинной стороне) – 160 м2.

Формула теплопроводности строительных материалов позволяет вычислить коэффициенты для всех частей здания. Но проще использовать уже готовые данные из справочника. Там есть таблица теплопроводности строительных материалов. Рассмотрим каждый элемент по отдельности и определим его тепловое сопротивление. Оно рассчитывается по формуле R = d/λ, где d – толщина материала, а λ – коэффициент его теплопроводности.

Пол – 10 см бетона (R=0,058 (м2*°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м2*°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м2*°C)/Вт.

Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал – ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м2*°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна — 0,4 (м2*°C)/Вт.

Кровлю будем считать из минеральной ваты толщиной в 10 см и профлиста. Так как металл имеет высокий коэффициент теплопроводности, то профлист в расчет не берем. Тогда R крыши составит 2,8 (м2*°C)/Вт.

Следующая формула позволяет выяснить потери тепловой энергии.

Q = S * T / R, где S – площадь поверхности, T – разница температур снаружи и внутри (40°C). Рассчитаем потери тепла для каждого элемента:

  • Для крыши: Q = 160*40/2,8=2,3 кВт.
  • Для стен: Q = 300*40/3,75=3,2 кВт.
  • Для окон: Q = 10*40/0,4=1 кВт.
  • Для пола: Q = 150*40/2,858=2,1 кВт.

Далее все эти показатели суммируются. Таким образом, для данного коттеджа тепловые потери составят 8,6 кВт. А для поддержания оптимальной температуры потребуется котельное оборудование мощностью не менее 10 кВт.

Изменение теплопроводности минваты при намокании

Одним из главных минусов любой минеральной ваты является высокий уровень гигроскопичности. Из-за этого при попадании влаги на такой материал заметно повышаются показатели теплопроводности минваты – так, повышение влажности всего на 5% ухудшает теплоизоляционные характеристики материала почти на 50 процентов. В тех случаях, когда попавшая внутрь минваты влага замерзает, утеплитель может деформироваться, тем самым снизив ее эксплуатационные характеристики ещё больше.

Меньше всего при повышении влажности изменяется теплопроводность минеральной ваты сделанной из базальта и других горных пород. Минимальная гигроскопичность и высокая паропроницаемость материала (водопоглощение не превышает 1% по объёму) приводит к тому, что избыток влаги не скапливается внутри минераловатных плит, а просто испаряется из них. Это позволяет применять материал для наружного утепления (на фасадах здания, кровле) и для снижения теплопотерь через полы первого этажа.

Стекловату часто применяют для теплоизоляции скатных кровель, вентилируемых фасадов и полов, для повышения звукоизоляции внутренних стен и перегородок. При использовании в качестве наружного утепления данный вид минваты требует полной изоляции от влаги. Примерно такими же характеристиками обладает шлаковая вата. Хотя её водопоглощение ещё выше, и для теплоизоляции крыши и фасада она не подходит – то же самое касается и установки в помещениях с высокой влажностью.

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.

МатериалПоказатель плотности, кг/м3
Минвата50-200
Экструдированный пенополистирол33-150
Пенополиуретан30-80
Мастика из полиуретана1400
Рубероид600
Полиэтилен1500

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.

МатериалТолщина, мм
Пеноплекс20
Минвата38
Ячеистый бетон270
Кладка из кирпича370

Сравнение с другими материалами

Среди материалов, способных составить конкуренцию кирпичу, существуют как натуральные и традиционные – дерево и бетон, так и современные синтетические – пеноплекс и газобетон.

Деревянные строения издавна возводились в северных и других отличающихся низкими зимними температурами районах, и это неспроста. Удельная теплоемкость дерева значительно ниже, чем у кирпича. Дома в этой местности строят из цельного дуба, хвойных пород деревьев, а также применяют ДСП.

Если дерево режут поперек волокон, коэффициент теплопроводности материала не превышает 0,25 Вт/М*К. Низкий показатель и у ДСП – 0,15. А наиболее оптимальным для строительства коэффициентом отличается древесина, разрезанная вдоль волокон – не более 0,11. Очевидно, что в домах из такого дерева достигается отличная сохранность тепла.

Таблица наглядно демонстрирует разброс в величине коэффициента теплопроводности кирпича (выражается в Вт/М*К):

  • клинкерный – до 0,9;
  • силикатный – до 0,8 (с пустотами и щелями – 0,5-0,65);
  • керамический – от 0,45 до 0,75;
  • щелевая керамика – 0,3-0,4;
  • поризованный – 0,22;
  • теплая керамика и блоки – 0,12-0,2.

При этом поспорить с деревом по уровню сохранения теплоты в доме может только теплая керамика и поризованный кирпич, которые также дороги и хрупки. Тем не менее, кирпичная кладка при возведении стен используется чаще, и не только по причине дороговизны цельного дерева. Деревянные стены боятся атмосферных осадков, выгорают на солнце. Не любит дерево и химических воздействий, к тому же древесина способна гнить и пересыхать, на ней образуется плесень. Поэтому этот материал требует специальной обработки до начала строительства.

Что касается других современных материалов, для сравнения с кирпичом обычно выбирают пеноблок и газобетон. Пеноблоки – это бетон с порами, в состав которого входят вода и цемент, пенообразующий состав и затвердители, а также пластификаторы и другие компоненты. Композит не впитывает влагу, отличается высокой морозостойкостью, сохраняет тепло. Используется при возведении невысоких (в два-три этажа) частных построек. Теплопроводность равна 0,2-0,3 Вт/М*К.

Газобетон – очень прочные соединения сходного строения. В них до 80% пор, обеспечивающих отличную тепло- и звукоизоляцию. Материал экологичный и удобный в использовании, а также недорогой. Теплоизоляционные свойства газобетона в 5 раз выше, чем у красного кирпича, и в 8 раз – чем у силикатного (коэффициент теплопроводности не превышает 0,15).

Однако газоблочные структуры боятся воды. К тому же по плотности и долговечности они уступают красному кирпичу. Одним из востребованных на рынке стройматериалов называют пенополистирол экструдированный, или пеноплекс. Это плиты, предназначенные для теплоизоляции. Материал пожаробезопасен, не впитывает влагу и не гниет.

По мнению специалистов, сравнение с кирпичом данный композит выдерживает лишь по теплопроводности. Утеплитель имеет показатель, равный 0,037-0,038. Пеноплекс недостаточно плотный, он не обладает нужной несущей способностью. Поэтому лучше всего сочетать его с кирпичом при возведении стен, при этом дополненная пеноплексом кладка в полтора полых кирпича позволит добиться соблюдения строительных норм по теплоизоляции жилого помещения. Применяется пеноплекс и для фундаментов домов и отмостков.

Эффективность многослойных конструкций

Плотность и теплопроводность

В настоящее время нет такого строительного материала, высокая несущая способность которого сочеталась бы с низкой теплопроводностью. Строительство зданий по принципу многослойных конструкций позволяет:

  • соответствовать расчётным нормам строительства и энергосбережения;
  • оставлять размеры ограждающих конструкций в пределах разумного;
  • уменьшить материальные затраты на строительство объекта и его обслуживание;
  • добиться долговечности и ремонтопригодности (например, при замене одного листа минеральной ваты).

Комбинация конструкционного материала и теплоизоляционного позволяет обеспечить прочность и снизить потерю тепловой энергии до оптимального уровня. Поэтому при проектировании стен при расчётах учитывается каждый слой будущей ограждающей конструкции.

Важно также учитывать плотность при строительстве дома и при его утеплении. Плотность вещества – фактор, влияющий на его теплопроводность, способность задерживать в себе основной теплоизолятор – воздух. Плотность вещества – фактор, влияющий на его теплопроводность, способность задерживать в себе основной теплоизолятор – воздух

Плотность вещества – фактор, влияющий на его теплопроводность, способность задерживать в себе основной теплоизолятор – воздух.

Расчёт толщины стен и утеплителя

Расчёт толщины стены зависит от следующих показателей:

  • плотности;
  • расчётной теплопроводности;
  • коэффициента сопротивления теплопередачи.

Согласно установленных норм, значение показателя сопротивления теплопередачи наружных стен должно быть не менее 3,2λ Вт/м •°С.

Расчёт толщины стен из железобетона и прочих конструкционных материалов представлен в таблице 2. Такие строительные материалы отличаются высокими несущими характеристиками, они долговечны, но в качестве тепловой защиты они неэффективны и требуют нерациональной толщины стены.

Таблица 2

ПоказательБетоны, растворно-бетонные смеси
ЖелезобетонЦементно-песчаный растворСложный раствор (цементно-известково-песчаный)Известково-песчаный раствор
плотность, кг/куб.м2500180017001600
коэффициент теплопроводности, Вт/(м•°С)2,040,930,870,81
толщина стен, м6,532,982,782,59

Конструкционно-теплоизоляционные материалы способны подвергаться достаточно высоким нагрузкам, при этом значительно повышают теплотехнические и акустические свойства зданий в стеновых ограждающих конструкциях (таблица 3.1, 3.2).

Таблица 3.1

ПоказательКонструкционно-теплоизоляционные м-лы
ПемзобетонКерамзитобетонПолистиролбетонПено- и газобетон (пено- и газосиликат)Кирпич глиняныйСиликатный кирпич
плотность, кг/куб.м80080060040018001800
коэффициент теплопроводности, Вт/(м•°С)0,680,3260,20,110,810,87
толщина стен, м2,1761,040,640,352,592,78

Таблица 3.2

ПоказательКонструкционно-теплоизоляционные м-лы
Кирпич шлаковыйСиликатный кирпич 11-типустотныйКирпич силикатный 14-типустотныйСосна (поперечное расположение волокон)Сосна (продольное расположение волокон)Фанера клеёная
плотность, кг/куб.м150015001400500500600
коэффициент теплопроводности, Вт/(м•°С)0,70,810,760,180,350,18
толщина стен, м2,242,592,430,581,120,58

Значительно повысить теплозащиту зданий и сооружений позволяют теплоизоляционные строительные материалы. Данные таблицы 4 показывают, что наименьшие значения коэффициента теплопроводности имеют полимеры, минераловатные, плиты из природных органических и неорганических материалов.

Таблица 4

ПоказательТеплоизоляционные м-лы
ППТПТ полистиролбетонныеМаты минераловатныеПлиты теплоизоляционные (ПТ) из минеральной ватыДВП (ДСП)ПакляЛисты гипсовые (сухая штукатурка)
плотность, кг/куб.м3530010001902001501050
коэффициент теплопро- водности, Вт/(м•°С)0,390,10,290,0450,070,1921,088
толщина стен, м0,120,320,9280,140,2240,2241,152

Значения таблиц теплопроводности строительных материалов применяются при расчётах:

  • теплоизоляции фасадов;
  • общестроительной изоляции;
  • изоляционных материалов при устройстве кровли;
  • технической изоляции.

Задача выбора оптимальных материалов для строительства, конечно же, подразумевает более комплексный подход. Однако даже такие простые расчёты уже на первых этапах проектирования позволяют определить наиболее подходящие материалы и их количество.

Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:

Пенобетон. Производится с добавлением пенообразующих веществ, за счет которых характеризуется пористой структурой с плотностью 500-1000 кг/м3. При этом способность передавать тепло определяется значением 0,1-0,37Вт/м*К.

Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают пустотелые блоки, которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то плотность керамзитобетона составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.

Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м3). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.

От чего зависит теплопроводность

Способность пенополистирольных плит сохранять тепло зависит в основном от двух факторов: плотности и толщины. Первый показатель определяется по количеству и размеру воздушных камер, составляющих структуру материала. Чем плотнее плита, тем больший коэффициент теплопроводности у нее будет.

Зависимость от плотности

В таблице ниже можно посмотреть каким именно образом теплопроводность пенополистирола зависит от его плотности.

Плотность (кг/м3)Теплопроводность (Вт/мК)
100.044
150.038
200.035
250.034
300.033
350.032

Представленная выше справочная информация, однако, скорее всего, может пригодиться только владельцам домов, использовавшим пенополистирол для утепления стен, пола или потолка довольно-таки давно. Дело в том, что при изготовлении современных марок этого материала производители используют специальные графитовые добавки, в результате чего зависимость теплопроводности от плотности плит сводится практически на нет. В этом можно убедиться, взглянув на показатели в таблице:

МаркаТеплопроводность (Вт/мК)
EPS 500.031-0.032
EPS 700.033-0.032
EPS 800.031
EPS 1000.03-0.033
EPS 1200.031
EPS 1500.03-0.031
EPS 2000.031

Зависимость от толщины

Разумеется, чем толще материал, тем лучше он сохраняет тепло. У современного пенополистирола толщина может колебаться в пределах 10-200 мм. По этому показателю его принято классифицировать на три больших группы:

  1. Плиты до 30 мм. Этот тонкий материал обычно используется при утеплении перегородок и внутренних стен зданий. Коэффициент его теплопроводности не превышает 0.035 Вт/мК.
  2. Материал толщиной до 100 мм. Пенополистирол этой группы может применяться для обшивки как внешних, так и для внутренних стен. Тепло такие плиты сохраняют очень хорошо и с успехом используются даже в регионах страны с суровым климатом. К примеру, материал толщиной 50 мм имеет теплопроводность в 0.031-0.032 Вт/Мк.
  3. Пенополистирол толщиной более 100 мм. Такие габаритные плиты чаще всего используются для изготовления опалубок при заливке фундаментов на Крайнем Севере. Теплопроводность их не превышает 0.031 Вт/мК.

Расчет необходимой толщины материала

Точно вычислить толщину необходимого для утепления дома пенополистирола довольно-таки сложно. Дело в том, что при выполнении этой операции следует учитывать массу самых разных факторов. К примеру, таких, как теплопроводность материала, выбранного для сооружения утепляемых конструкций и его разновидность, климат местности, тип облицовки и пр. Однако примерно рассчитать необходимую толщину плит все-таки можно. Для этого понадобятся следующие справочные данные:

  • показатель требуемого теплосопротивления ограждающих конструкций для данного конкретного региона;
  • коэффициент теплопроводности выбранной марки утеплителя.

Собственно сам расчет производится по формуле R=p/k, где p — толщина пенопласта, R — показатель теплосопротивления, k — коэффициент теплопроводности. К примеру, для Урала показатель R равен 3,3 м2•°C/Вт. Допустим, для утепления стен выбран материал марки EPS 70 с коэффициентом теплопроводности 0.033 Вт/мК. В этом случае расчет будет выглядеть следующим образом:

  • 3.3=p/0.033;
  • p=3.3*0.033=100.

То есть толщина утеплителя для наружных ограждающих конструкций на Урале должна составлять минимум 100 мм. Обычно владельцы домов холодных регионов обшивают стены, потолки и полы двумя слоями пенополистирола на 50 мм. При этом плиты верхнего слоя располагают таким образом, чтобы они перекрывали швы нижнего. Таким образом можно получить максимально эффективное утепление.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий