0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплопроводность пенопласта

Теплопроводность пенопласта

Основной характеристикой, благодаря которой пенополистирол получил широкое признание в качестве материала для утепления №1, является сверхнизкая теплопроводность пенопласта. Относительно небольшая прочность материала с лихвой компенсируется такими преимуществами, как стойкость к воздействию большинства агрессивных соединений, небольшой вес, нетоксичность и безопасность при работе. Хорошие теплоизолирующие свойства пенопласта дают возможность обустроить утепление дома по относительно небольшой цене, при этом долговечность такого утепления рассчитана на срок не менее 25 лет службы.

  1. Что нужно знать о теплопроводности пенопласта
  2. От чего зависит теплопроводность пенопласта
  3. Влияние плотности и влажности окружающей среды
  4. Влияние химического состава на теплопроводность
  5. Заключение

Что нужно знать о теплопроводности пенопласта

Способность материала к теплопередаче, проводить или задерживать тепловые потоки принято оценивать коэффициентом теплопроводности. Если посмотреть на его размерность – Вт/м∙С о , то становится понятным, что это величина удельная, то есть определенная для следующих условий:

  • Отсутствие влаги на поверхности плиты, то есть коэффициент теплопроводности пенопласта из справочника — это величина, определенная в идеально сухих условиях, которых в природе практически не существует, разве что в пустыне или в Антарктиде;
  • Значение коэффициента теплопроводности приведено к толщине пенопласта в 1 метр, что очень удобно для теории, но как-то не впечатляет для практических расчетов;
  • Результаты измерения теплопроводности и теплопередачи выполнены для нормальных условий при температуре 20 о С.

Согласно упрощенной методике, при расчетах термического сопротивления слоя пенопластового утеплителя нужно умножить толщину материала на коэффициент теплопроводности, затем умножить или разделить на несколько коэффициентов, используемых для того, чтобы учесть реальные условия работы теплоизоляции. Например, сильное обводнение материала, или наличие мостиков холода, или способ монтажа на стены здания.

Насколько теплопроводность пенопласта отличается от других материалов, можно увидеть в приведенной ниже сравнительной таблице.

На самом деле не все так просто. Для определения значения теплопроводности можно составить своими руками или использовать готовую программу для расчета параметров утепления. Для небольшого объекта обычно так и поступают. Частник или самозастройщик может вообще не интересоваться теплопроводностью стен, а уложить утепление из пенопластового материала с запасом в 50 мм, что будет вполне достаточно для самых суровых зим.

Большие строительные компании, выполняющие утепление стен на площади десятков тысяч квадратов, предпочитают поступать более прагматично. Выполненный расчет толщины утепления используется для составления сметы, а реальные значения теплопроводности получают на натурном объекте. Для этого наклеивают на участок стены несколько различных по толщине листов пенопласта и измеряют реальное термосопротивление утеплителя. В результате удается рассчитать оптимальную толщину пенопласта с точностью до нескольких миллиметров, вместо приблизительных 100 мм утеплителя можно уложить точное значение 80 мм и сэкономить немалую сумму средств.

Насколько выгодно использование пенопласта в сравнении с типовыми материалами, можно оценить из приведенной ниже диаграммы.

От чего зависит теплопроводность пенопласта

Величина теплопроводности пенопласта, как и любого другого материала, зависит от трех основных составляющих:

  • температуры воздуха;
  • плотности пенопластовой плиты;
  • уровня влажности среды, в которой используется утеплитель.

    Как видно из схемы, при низких температурах воздуха градиент по толщине стенки линейно меняется от отрицательных значений на наружной поверхности облицовки до +20 о С внутри помещения. Необходимо так подобрать теплопроводность и толщину материала, чтобы точка росы или, другими словами, температура, при которой начинают конденсироваться пары воды, находилась внутри массива пенопласта.

    Влияние плотности и влажности окружающей среды

    Несмотря на все заверения производителей, пенопласт способен поглощать и проводить водяные пары, для сравнения, величина паропроницаемости для пенопластового листа всего лишь на 20% ниже проницаемости древесины. Естественно, наличие водяных паров в толще пенопласта существенным образом влияет на его теплопроводность. Найти зависимость в справочниках практически невозможно, поэтому при расчетах делают эмпирическую поправку на теплопроводность, исходя из толщины теплоизоляции.

    Пенопласт способен поглощать в поверхностных слоях до 3% воды. Глубина поглощения составляет 2 мм, поэтому при определении теплопроводности материала эти миллиметры выбрасывают из эффективной толщины теплоизоляции. Поэтому лист пенопласта толщиной в 10 мм будет в сравнении с листом в 50 мм иметь теплопроводность не в 5 раз больше, а в 7 крат. При значительной толщине пенопласта, более 80 мм, теплосопротивление увеличивается значительно быстрее, чем его толщина.

    Вторым фактором, влияющим на теплопроводность, является плотность материала. При одинаковой толщине материал разных марок может иметь плотность в два раза больше. Принято считать, что 98% структуры утеплителя составляет высушенный воздух. С увеличением вдвое количества полистирола в плите, естественно, теплопроводность также увеличивается, примерно на 3%.

    Но дело даже не в количестве полистирола, меняется размер шариков и ячеек, из которых состоит пенопласт, образуются локальные участки с очень высокой теплопроводностью, или мостики холода. Особенно это касается трещин и стыков, любых зон деформации и установки креплений. Поэтому при установке зонтичных дюбелей количество креплений рекомендуют ограничивать 3 точками.

    Влияние химического состава на теплопроводность

    Мало кто обращает внимание на особые свойства пенопласта. Сегодня наиболее серьезной проблемой пенопласта считается его способность к воспламенению и выделению токсичных продуктов сгорания. СНиП и ГОСТ требуют, чтобы пенопласт, используемый для утепления жилых зданий, имел время самозатухания не более 4 с. Для этого используются соли ряда цветных металлов, таких как хром, никель, железо, включение в состав веществ, выделяющих углекислый газ при нагревании.

    В результате на практике пенопласт с индексом « С » — самозатухающий имеет теплопроводность значительно выше, чем обычные марки пенополистирола. Практика использования пенополистирола для утепления в Евросоюзе показала, что более выгодным и дешевым является нанесение на внешнюю поверхность немодифицированного пенопласта специального покрытия из газообразующих агентов. Такое решение позволяет сохранить теплосберегающие свойства и экологичность материала, одновременно значительно повысить пожаробезопасность.

    Заключение

    Теплопроводность пенопласта практически не меняется с течением времени, как, например, у минеральной ваты или газосиликатных блоков. Единственной проблемой является деградация пенополистирола под действием солнечных лучей и рассеянного ультрафиолета. При длительном облучении материал становится рыхлым, покрывается трещинами и легко наполняется конденсатом, поэтому для сохранения первоначального значения теплопроводности необходимо закрывать утеплитель облицовкой.

    Свойства пенопласта

    Пенополистирол пенопласт практически водонепроницаем. Количество вбираемой воды по отношению к весовому объему пенополистирола за год колеблется в пределах 1,5‑3,5%. С другой стороны, воздухопроницаемость пенополистирола в значительной степени превышает его водопроницаемость. То есть стена «дышит». Температура окружающей среды не оказывает отрицательного влияния на физические и химические свойства пенополистирола. При температуре до 90°С пенополистирол не меняет своих свойств даже в течение длительного промежутка времени. Атмосферному влиянию внешние стены из пенополистирольных блоков практически не подвержены.

    Цели изоляции на основе пенополистирола (пенопласта)

    • сокращение расходов на монтажные и строительные работы;
    • экономия тепловой энергии на отопление;
    • сокращение стоимости отопительного оборудования (за счет уменьшения его количества);
    • увеличение полезной площади здания за счет уменьшения конструктивной толщины стен;
    • повышение температурного комфорта помещения;
    • повышение экологической безопасности строительного сооружения.

    Пенополистирол (пенопласт) обладает высокой теплоизоляционной способностью, намного превосходит известные традиционные строительные материалы, способен обеспечить долгую жизнь любого здания, независимо от климатических условий.

    Необходимость и преимущества применения пенополистирола (пенопласта) в строительстве

    Существует мнение, что пенопласт является наиболее оптимальным в строительстве материалом. Учитывая все физико-химические свойства пенопласта и собственно самого пенополистирола можно выделить две группы характеристик: характеристики безопасности и эксплуатационно-технические. Рассмотрим эксплуатационно-технические свойства пенопласта:

    • Одно из основных свойств пенопласта — это довольно низкий коэффициент теплопроводности, что позволяет широко применять его в различных строительных работах. За счет равномерно распределенного воздуха внутри полимера, а, как известно, воздух плохо проводит тепло, плиты из пенополистирола хорошо подходят для выполнения основной и дополнительной защиты сооружений и помещений от промерзания стен при любых погодных условиях.
    • Также пенопласт обладает звукоизоляционным и защитным от ветра свойствами, это позволяет применять его при необходимости.
    • Следующее свойство — это долговечность. Соблюдая все основные условия монтажа и эксплуатации, пенополистирол не изменит начальные свойства и прослужит не один десяток лет. Пенопласт является химически нейтральным строительным материалом.
    • Абсолютная влагостойкость пенополистироловых плит позволяет укладывать их в тех местах, где наиболее вероятно скопление или протекание жидкости. При этом пенопласт не меняет своей первоначальной формы, не происходит смещения и набухания материала.
    • Простота в монтаже, крепеже и резке пенополистироловых листов и блоков значительно экономит средства и время застройщиков. Так же следует учесть тот факт, что, работая с этим строительным материалом, нет необходимости в использовании специальной защитной одежды, оборудования и приспособлений для рабочих.
    • Пенопласт устойчив к различным видам разрушающих действий воды, спирта, слабых кислот и щелочей, тем самым, продлевая срок службы плит и листов из пенополистирола.

    Характеристики безопасности пенополистирола:

    • Основным показателем безопасности пенополистирола является его пожароустойчивость. При взаимодействии пенопласта с огнем, оплавленные слои не дают возможности повторного возгорания и тления материала, что свойственно для привычной для нас древесины.
    • Экологичность материала. Исходным продуктом для изготовления пенопласта является стирол, состоящий из водорода и углерода. Поэтому при возгорании пенополистирола выделяются те же вещества, что и при горении древесины или угля. На сегодняшний день пенопласт является наиболее проверенным и чистым материалом, его используют в изготовлении детских игрушек, для хранения и транспортировки продуктов питания.
    • Температурная выносливость. На данный момент не установлен минимальный температурный порог, при котором применение пенополистирола противопоказано. Максимальная температура приблизительно ограничена значением в +100°С. но необходимо учесть, что такие температурные значения в строительстве не встречаются, и поэтому этой величиной можно пренебречь.
    • Устойчивость к микробиологическим факторам. Плиты из пенопласта не содержат в себе питательных веществ для жизни микроорганизмов, поэтому не возникает развитие и рост различных грибов и бактерий. Данное свойство гарантирует чистоту в работе и эксплуатации пенополистирола.

    С введением новых строительных нормативов по теплозащите зданий в России возникает необходимость перехода строительной отрасли на новые принципы решения задач. При этом архитекторы и проектировщики все чаще обращаются к новым материалам и конструкциям, способным эффективно обеспечивать заданные требования. Пенополистирол — один из этих материалов. Теплоизоляционные свойства пенополистирола (пенопласта) в сравнении с другими материалами, показаны в следующей таблице и говорят сами за себя. По действующим российским строительным нормам толщина стен, одинаково препятствующих теплопотерям в здании, должна быть примерно:

    • Железобетон — 4,20 м
    • Кирпич — 2,10 м
    • Керамзитобетон — 0,90 м
    • Дерево — 0,45 м
    • Минеральная вата — 0,18 м
    • Пенополистирол — 0,12 м
    Читать еще:  Способы крепления гипсокартона на пеноплекс

    Таблица теплопроводности наиболее часто применяемых строительных материлов

    Физико-технические характеристики листового пенополистирола (ПСБ-С)

    Расчет теплоизоляции пенопластом

    Например для обеспечения минимальной теплоизоляции промышленных помещений при отоплении 2000°С/сутки толщина пенополистирола составляет: для крыши — 80 мм, для стен — 60 мм.

    Безопасность

    Материал производится, используется и утилизируется без ущерба для окружающей среды и здоровья людей. Пенополистирол — это на 100% многократно используемый, наиболее чистый и безопасный теплоизоляционный материал. Он используется и в качестве упаковочного материала для продуктов питания, в игрушках и т.п.

    Хорошее тепловое сопротивление

    Пенополистирол на 98% состоит из неподвижного воздуха, заключенного в его закрытой ячеистой структуре. Статический воздух, как известно, является самым лучшим природным теплоизолятором. Содержание полистиролового пластика в материале составляет всего 2% — такая комбинация и обеспечивает плитам ПСБ-С замечательные теплоизолирующие свойства. Причем теплоизолирующие свойства пенополистирол сохраняет как и во влажных условиях, так и при низких температурах.

    Звуконепроницаемость и ветрозащитное действие

    При утеплении с помощью пенополистирольных плит ПСБ-С не нужна дополнительная ветрозащита. Кроме того, улучшается звукоизоляция конструкций.

    Влагостойкость

    Теплоизоляционные плиты ПСБ-С не гигроскопичны. Влагопоглощаемость пенополистирола существенно ниже, чем у минеральной ваты. Даже при длительном погружении в воду теплоизоляционные плиты ПСБ-С впитывают всего несколько процентов воды от своего объемного веса, это позволяет использовать их для утепления фундаментов при прямом контакте утеплителя с грунтом.

    Высокая стойкость к нагрузкам

    Кратковременная и долговременная стойкость к нагрузкам является одним из важнейших свойств пенополистирола. И она значительно выше, чем у минеральной ваты.

    Сохранение стабильных размеров

    Утеплитель ПСБ-С остается стабильным в строительной конструкции, причем в течение всего срока эксплуатации строения: не садится, не уменьшается в размерах и не сдвигается в конструкции.

    Долговечность

    В течение всего срока жизни строения качество свойств утеплителя ПСБ-С не ухудшается. Минимальная влагопоглощаемость материала обеспечивает сохранение стойкости к нагрузкам и теплоизолирующую способность во влажных условиях. Пенополистирол не образует на своей поверхности питательной среды для роста микроорганизмов, не гниет, не плесневеет и не преет, является химически стойким.

    Удобство использования

    Благодаря малому весу пенополистирольные плиты ПСБ-С удобны и легки в обращении, их легко можно нарезать на куски нужных размеров с помощью обычных инструментов. Для строителя крайне важным является тот факт, что используя в работе пенополистирол, не требуется применять средств защиты: он не ядовит, не имеет запаха, не выделяет пыль при обработке, не вызывает раздражения кожи.

    Трудновоспламеняемость

    Все теплоизоляционные материалы ПСБ-С изготовлены из сырья, содержащего огнестойкий материал — антипирен, и соответствуют требованиям ГОСТа 15588-86. Температура эксплуатации пенополистирола составляет от -200°С до +85°С.

    Теплопроводность пенопласта 100 мм

    Пенопласт имеет следующие преимущества перед другими утеплительными материалами: экологичность, лёгкость, гигроскопичность, невысокая стоимость. Однако, главное достоинство — низкая теплопроводность пенопласта, которая делает его одним из наиболее распространенных теплоизолирующих материалов.

    Общее описание

    Пенопласт представляет собой плиты различной толщины, состоящие из вспененного материала – полимера. Теплопроводность пенопласта обеспечивается воздухом, из которого он состоит на 95-98%, т.е. газа, который не пропускает тепло.

    Так как пенопласт в своей основе состоит из воздуха, то он имеет крайне низкую плотность, и, соответственно, малый удельный вес. Также пенопласт обладает очень хорошей звукоизоляцией (тонкие перегородки ячеек, заполненные воздухом – очень плохой проводник звуков).

    В зависимости от исходного сырья (полимера) и процессов изготовления, можно производить пенопласт разной плотности, устойчивости к воздействию механических факторов, устойчивости к иным видам воздействия. В связи с вышеперечисленным, обусловливается выбор определенного вида пенопласта и его применение.

    Характеристики теплопроводности пенопласта

    Для того чтобы рассмотреть такую характеристику, как теплопроводность пенопласта, разберемся для начала, что из себя представляет в принципе теплопроводность материалов. Теплопроводностью называют количественную характеристику способности тела проводить тепло.

    Это количество тепловой энергии (Ватт), которое любой материал способен провести через себя (метр), при определенной температуре (С) за определенное время. Обозначается — λ и выражается Вт/м•С.

    Определим оптимальные размеры данного утеплителя исходя из его теплопроводных характеристик. На рынке стройматериалов большое множество различных утеплителей. Пенопласт, как мы уже знаем, обладает теплопроводностью очень низкой, но эта величина зависит от марки материала.

    Например, пенопласт марки ПСБ-С 50 имеет плотность 50 кг/м3. Таким образом, его теплопроводность составляет 0,041 Вт/м•С (данные указаны при 20-30 С). Для пенопласта марки ПСБ-С 25 значение будет 0,041 Вт/м•С, а марки ПСБ-С 35 – 0,038 Вт/м•С. Приведенные величины коэффициентов теплопроводности указаны для пенопласта одинаковой толщины.

    Наиболее заметна теплопроводность пенопласта при сопоставлении значений с другими теплоизоляционными материалами. К примеру, лист пенопласта 30-40 мм аналогичен объёму минваты в несколько раз большей, а толщина листа 150 мм заменяет 185 мм пенополистирола. Конечно, есть материалы, у которых коэффициент ниже. К таким относится и пеноплекс. 30 мм пеноплекса смогут заменить 40 мм пенопласта, при аналогичных условиях.

    Какие листы выбрать?

    Чтобы добиться наиболее эффективной теплоизоляции стены, необходимо правильно рассчитать толщину используемого утеплителя. Для примера рассчитаем, какой толщины нужен утеплитель для стены толщиной в один кирпич.

    Сначала необходимо узнать общее теплосопротивление. Это постоянное значение, зависящее от климатических условий в определенной области страны. На юге России она составляет 2,8 кВт/м2, для полосы умеренного климата — 4,2 кВт/м2. Затем найдем теплосопротивление кирпичной кладки: R = p/k, где p – толщина стены, а k – коэффициент, указывающий, насколько сильно стена проводит тепло.

    Имея начальные данные, мы можем узнать, какое теплосопротивление утеплителя необходимо использовать, применив формулу p=R*k. где R — общее теплосопротивление, а k — значение теплопроводности утеплителя.

    Возьмем для примера пенопласт марки ПСБ-С 35, имеющий плотность 35 кг/м3 для стены, толщиной в один кирпич (0,25 м) в регионе средней полосы России. Общее теплосопротивление имеет значение 4,2 кВт/м2.

    Для начала необходимо узнать теплосопротивление нашей стены (R1). Коэффициент для силикатного пустотного кирпича составляет 0,76 Вт/м•С (k1), толщина – 0,25 м (p1). Находим теплосопротивление:

    R1 = p1 / k1 = 0,25 / 0,76 = 0,32 (кВт/м2).

    Теперь находим теплосопротивление для утеплителя (R2):

    R2 = R – R1 = 4.2 – 0,32 = 3,88 (кВт/м2)

    Значение теплосопротивления пенопласта ПСБ-С 35 (k2) равен 0,038 Вт/м•С. Находим требуемую толщину пенопласта (p2):

    p2 = R2*k2 = 3.88*0.038 = 0.15 м.

    Вывод: при заданных условиях нам необходим пенопласт ПСБ-С 35 15 см.

    Аналогичным способом можно сделать расчеты для любого материала, используемого в качестве утеплителя. Коэффициенты теплопроводности разных строительных материалов можно найти в специальной литературе или в сети Интернет.

    Немного об утеплении. Рассмотрим теплопроводность пенопласта 50 мм в сравнении. Таблицу целиком приводить не будем, озвучим лишь некоторые основные моменты.

    Почему теплопроводность пенопласта целесообразно рассматривать именно в сравнении с другими видами теплоизоляторов? И почему для анализа выбрано изделие толщиной 50 мм?

    На второй вопрос ответ прост. Листы этой толщины пользуются наибольшей популярностью в малоэтажном строительстве. Причем идет продукт на утепление как внутренних, так и наружных стен. Следует сказать, что такие листы помимо выполнения своей основной функции по теплозащите еще и великолепно снижают передачу нежелательных шумов.

    А при чем тут сравнение с остальными видами утеплителя? Оно наглядно показывает, что пенопласт 50 мм значительно превосходит остальных конкурентов.

    Происходит это из-за того, что данный материал практически весь состоит из воздуха. А воздух, как известно, обладает чрезвычайно низкой теплопроводностью, порядка 0,027Вт/мК.

    Средние же значения этой величины для пенопласта колеблются в пределах 0,037Вт/мК-0,043Вт/мК. Если изобразить сравнение теплоизолирующих материалов в графическом виде, картинка будет выглядеть примерно вот так.

    Наш продукт явно вне конкуренции.

    Но какова теплопроводность пенопласта 50 мм в сравнении с остальными утеплителями в цифровом выражении? В табличном виде?

    Ведь именно такой формат наиболее нагляден?

    Если расставить приоритеты по коэффициенту теплопередачи, таблица будет смотреться так.

    Но все это, так сказать, теория. В которую вдаваться обычному застройщику неинтересно. Его интересуют практические значения теплопроводности пенопласта (допустим, толщиной 50) в сравнении с другими изоляторами. Озвучиваем несколько цифр.

    • Лист пенопласта 50 мм (по СНиП РФ) по теплоизолирующим свойствам равнозначен кирпичной кладке толщиной 850 мм.
    • Такой же лист будет эквивалентен вдвое большему объему минеральной ваты.
    • Плита пенопласта 100 мм эквивалентна слою 123 мм вспененного пенополистирола.

    Можно, конечно, еще порыться в таблицах и справочниках, произвести сравнение, сделать выводы. Но мы одним предложением выразим суть вопроса.

    Если для сохранения определенного значения величины энергосбережения потребен слой дерева 45 см или кирпича 201 см, то пенопласта — всего лишь 12 см, благодаря его низкой теплопроводности.

    Эффективность – первое, что мы ищем, выбирая утеплитель. Разнообразные материалы изначально оцениваются именно по этому критерию, и только потом в дело вступают другие характеристики, особенность монтажа и стоимость. Сегодня мы рассмотрим теплопроводность пенопласта как самого доступного по цене и потому востребованного, а также сравним его с иными видами изоляции.

    Теплопроводность – величина, обозначающая количество тепла (энергии), проходящего за час сквозь 1 м любого тела при определенной разнице температур с одной и другой его стороны. Она измеряется и рассчитывается для нескольких исходных условий эксплуатации:

    • При 25±5 °С – это стандартный показатель, закрепленный в ГОСТах и СНиП.
    • «А» – так обозначается сухой и нормальный режим влажности в помещениях.
    • «Б» – в эту категорию относят все прочие условия.

    Собственно теплопроводность гранул пенопласта, спрессованных в легкую плиту, не так важна сама по себе, как в связке с толщиной утеплителя. Ведь основная цель – добиться оптимального уровня сопротивления всех слоев стены в соответствии с требованиями для конкретного региона. Для получения первоначальных цифр достаточно будет воспользоваться самой простой формулой: R = p÷k.

    • Сопротивление теплопередаче R можно найти в специальных таблицах СНиП 23-02-2003, к примеру, для Москвы принимают 3,16 м·°С/Вт. И если основная стена по своим характеристикам недотягивает до этого значения, разницу должен перекрыть именно утеплитель (минвата или тот же пенопласт).
    • Показатель р – обозначает искомую толщину изолирующего слоя, выраженную в метрах.
    • Коэффициент k – как раз и дает представление о проводимости тел, на которую мы ориентируемся при выборе.
    Читать еще:  Коэффициент теплопроводности пенопласта

    Теплопроводность самого материала проверяют с помощью нагрева одной стороны листа и измерения количества энергии, переданной методом кондукции на противоположную поверхность в единицу времени.

    Показатели для разных марок пенополистирола

    Из приведенной упрощенной формулы можно заключить, что чем тоньше лист утеплителя, тем меньшей эффективностью он обладает. Но кроме обычных геометрических параметров на конечный результат оказывает влияние и плотность пенопласта, хоть и незначительно – всего в пределах 1-5 тысячных долей. Для сравнения возьмем две близкие по марке плиты:

    • ПСБ-С 25 проводит 0,039 Вт/м·°С.
    • ПСБ-С 35 при большей плотности – 0,037 Вт/м·°С.

    А вот с изменением толщины разница становится куда более заметной. К примеру, у самых тонких листов в 40 мм при плотности 25 кг/м 3 показатель теплопроводности может составлять 0,136 Вт/м·°С, а 100 мм того же пенополистирола пропускают всего 0,035 Вт/м·°С.

    Зависимость нелинейная, что связано с особенностью кондуктивной передачи. Но поскольку коэффициент высчитывается в единицу времени, а плотность материала остается неизменной, разница температур с внешней поверхностью при «продвижении» энергии сквозь плиту становится все меньше. И если толщина пенополистирола оказывается значительной, тепло просто не успевает передаться обратной стороне, что, в общем-то, и требуется от хорошей изоляции.

    Сравнение с другими материалами

    Средняя теплопроводность ПСБ лежит в пределах 0,037-0,043 Вт/м·°С, на него и будем ориентироваться. Здесь пенопласт в сравнении с минватой из базальтовых волокон, кажется, выигрывает незначительно – у нее примерно те же показатели. Правда, при вдвое большей толщине (95-100 мм против 50 мм у полистирола). Также принято сопоставлять проводимость утеплителей с различными стройматериалами, необходимыми для возведения стен. Хотя это и не слишком корректно, но весьма наглядно:

    1. Красный керамический кирпич имеет коэффициент теплопередачи 0,7 Вт/м·°С (в 16-19 раз больше, чем у пенопласта). Проще говоря, чтобы заменить 50 мм утеплителя понадобится кладка толщиной около 80-85 см. Силикатного и вовсе нужно не меньше метра.

    2. Массив дерева в сравнении с кирпичом в этом плане получше – здесь всего 0,12 Вт/м·°С, то есть втрое выше, чем у пенополистирола. В зависимости от качества леса и способа возведения стен, эквивалентом ПСБ толщиной 5 см может стать сруб шириной до 23 см.

    Куда логичнее сравнивать стиролы не с минватой, кирпичом или деревом, а рассматривать более близкие материалы – пенопласт и Пеноплекс. Оба они относятся к вспененным полистиролам и даже изготавливаются из одних и тех же гранул. Вот только разница в технологии их «склеивания» дает неожиданные результаты. Причина в том, что шарики стирола для производства Пеноплекса с введением порообразователей одновременно обрабатываются давлением и высокой температурой. В итоге пластичная масса приобретает большую однородность и прочность, а пузырьки воздуха равномерно распределяются в теле плиты. Пенопласт же просто обдается паром в форме, как поп-корн, поэтому связи между вспученными гранулами оказываются слабее.

    Как следствие, теплопроводность Пеноплекса – экструдированного «родственника» ПСБ – тоже заметно улучшается. Она соответствует показателям 0,028-0,034 Вт/м·°С, то есть 30 мм хватит, чтобы заменить 40 мм пенопласта. Однако сложность производства увеличивает и стоимость ЭППС, так что на экономию рассчитывать не стоит. Кстати, здесь есть один любопытный нюанс: обычно экструдированный пенополистирол немного теряет в эффективности при увеличении плотности. Но при введении в состав Пеноплекса графита эта зависимость практически исчезает.

    Впрочем, если вопрос высокой прочности на повестке дня не стоит, и вам нужен просто хороший утеплитель, проще и дешевле действительно купить пенопласт. В сравнении с такими материалами, как минвата, дерево и керамический кирпич, он безусловно хорош. Главное – не использовать его на пожароопасных объектах и всегда стараться выполнять теплоизоляцию снаружи зданий.

    Цены на листы пенопласта 1000х1000 мм (рубли):

    Теплопроводность и плотность пенопласта

    Представлена сравнительная таблица значений коэффициента теплопроводности, плотности пеноплэкса и пенополистирола ПСБ различных марок в сухом состоянии при температуре 20…30°С.

    Указан также диапазон их рабочей температуры.Теплоизоляцию пеноплэкс, в отличие от беспрессового пенополистирола ПСБ, производят при повышенных температуре и давлении с добавлением пенообразователя и выдавливают через экструдер. Такая технология производства обеспечивает пеноплэксу закрытую микропористую структуру.Пеноплэкс, по сравнению с пенополистиролом ПСБ, обладает более низким значением коэффициента теплопроводности λ, который составляет 0,03…0,036 Вт/(м·град). Теплопроводность пеноплэкса приблизительно на 30% ниже этого показателя у такого традиционного утеплителя, как минеральная вата.

    Следует отметить, что коэффициент теплопроводности пенополистирола ПСБ в зависимости от марки находится в пределах 0,037…0,043 Вт/(м·град).Плотность пеноплэкса ρпо данным производителя находится в диапазоне от 22 до 47 кг/м3в зависимости от марки. Показатели плотности пенополистирола ПСБ ниже — плотность самых легких марок ПСБ-15 и ПСБ-25 может составлять от 6 до 25 кг/м3, соответственно.Максимальная температура применения пенополистирола пеноплэкс составляет 75°С.У пенопласта ПСБ она несколько выше и может достигать 80°С. При нагревании выше 75°С пеноплэкс не плавится, однако ухудшаются его прочностные характеристики.

    Насколько при таких условиях увеличивается коэффициент теплопроводности этого теплоизоляционного материала, производителем не сообщается.Теплопроводность и плотность пеноплэкса и пенополистирола ПСБМарка пенополистиролаλ, Вт/(м·К)ρ, кг/м3tраб, °СПеноплэксПлиты Пеноплэкс комфорт0,0325…35-100…+75Пеноплэкс Фундамент0,0329…33-100…+75Пеноплэкс Кровля0,0326…34-100…+75Сегменты Пеноплэкс марки 350,0333…38-60…+75Сегменты Пеноплэкс марки 450,0338…45-60…+75Пеноплэкс Блок0,036от 25-100…+75Пеноплэкс 450,0340…47-100…+75Пеноплэкс Уклон0,03от 22-100…+75Пеноплэкс Фасад0,0325…33-100…+75Пеноплэкс Стена0,0325…32-70…+75Пеноплэкс Гео0,0328…36-100…+75Пеноплэкс Основа0,03от 22-100…+75Пенополистирол ПСБ (пенопласт)ПСБ-150,042…0,043до 15до 80ПСБ-250,039…0,04115…25до 80ПСБ-350,037…0,03825…35до 80ПСБ-500,04…0,04135…50до 80Следует отметить, что теплоизоляция пеноплэкс благодаря своей закрытой микропористой структуре практически не впитывает влагу, не подвергается воздействию плесени, грибков и других микроорганизмов, является экологичным и безопасным для человека утеплителем.Кроме того, экструдированный пенополистирол пеноплэкс обладает достаточно высокой химической стойкостью ко многим используемым в строительстве материалам. Однако некоторые органические вещества и растворители, приведенные в таблице ниже, могут привести к размягчению, усадке и даже растворению теплоизоляционных плит.Химическая стойкость теплоизоляции пеноплэксВысокая хим. стойкостьНизкая хим.

    стойкостьКислоты (органические и неорганические)Ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол)Растворы солейАльдегиды (формальдегид, формалин)Едкие щелочиКетоны (ацетон, метилэтилкетон)Хлорная известьЭфиры (диэтиловый эфир, этилацетат, метилацетат)Спирт и спиртовые красителиБензин, керосин, дизельное топливоВода и краски на водной основеКаменноугольная смолаАммиак, фреоны, парафины, маслаПолиэфирные смолы (отвердители эпоксидных смол)Цементы, строительные растворы и бетоныМасляные краскиИсточники:Дата: 04-04-2015Просмотров: 257Комментариев: Рейтинг: 60Пенопласт считается наиболее эффективным строительным материалом, используемым для утепления строений внутри и снаружи. Причиной широкой распространенности в строительстве вспененного полистирола или ППС являются отличные звуко- и теплоизоляционные свойства, плотность пенопласта.Пенопласт — это материал для утепления, который обладает хорошими звуко- и теплоизоляционными характеристиками.Стоимость пенополистирольных плит значительно ниже, чем на другие утеплители. Использование плит из пенополистирола в строительстве сопутствует сокращению эксплуатационных расходов на отопление либо охлаждение коммерческих или жилых помещений в десятки раз.

    Как плотность пенопласта влияет на его стоимость?

    Существует несколько точек зрения, связанных с понятием плотности. Единицей измерения данного параметра является килограмм на метр в кубе.

    Эта величина вычисляется из отношения веса к объему. Нельзя со стопроцентной точностью определить качественные характеристики пенополистирола, связанные с его плотностью. Даже вес утеплителя не влияет на его способность к сохранению тепла.

    Задумываясь над вопросом покупки утеплителя, покупатели всегда интересуются его плотностью. На основе этих данных можно судить о прочности материала, его весе и теплопроводности. Значения плотности пенопласта всегда относятся к определенному диапазону.

    В процессе производства плит из пенополистирола производитель определяет себестоимость продукции. Исходя из формулы определения плотности, вес утеплителя будет влиять на данную величину.

    Чем больше вес материала, тем он плотнее, поэтому его стоимость выше. Это связано с тем, что полистирол, как сырье для плит теплоизолятора, играет важную роль. Он составляет около 80% от общей себестоимости готовой продукции.

    Вернуться к оглавлению

    Пенопласт изготавливается из шариков пенополистирола, содержащих воздух.

    Любой теплоизоляционный материал содержит воздух, находящийся в порах.

    Улучшенный показатель теплопроводности зависит от количества атмосферного воздуха, содержащегося в материале. Чем его больше, тем меньше коэффициент теплопроводности. Производство пенопласта осуществляется из шариков пенополистирола, содержащих воздух.

    Отсюда можно сделать вывод, что плотность пенополистиролане оказывает влияние на его теплопроводность. Если эта величина изменяется, то изменения теплопроводности происходят в пределах процентных долей. Стопроцентное содержание воздуха в утеплителе связано с его высокой теплосберегающей способностью, так как для воздуха характерен наиболее низкий коэффициент теплопроводности.

    За счет низкой теплопроводности утеплителя обеспечивается высокая степень энергосбережения. Если сравнивать пенопласт с кирпичом, то их энергосберегающая способность будет существенно отличаться, поскольку 12 см толщины теплоизолятора соответствует 210 см мощности стены из кирпича или 45-сантиметровой деревянной стены.

    Коэффициент теплопроводности пенопласта, выраженный в цифровом значении, принадлежит интервалу 0.037 Вт/мК — 0.043 Вт/мК. Данное значение можно сопоставить с показателем теплопроводности воздуха, равным 0.027 Вт/мК.

    Вернуться к оглавлению

    Схема применения различных марок пенопласта.

    Выпускаются следующие основные виды пенополистирола, отличающиеся по своей плотности и другим характеристикам:

    ПСБ-С-15, плотность пенопласта до 15 кг/куб. м.ПСБ-С-25, от 15 кг/куб.

    м до 25 кг/куб. м.ПСБ-С-35, от 25 кг/куб. м до 35 кг/куб.

    м.ПСБ-С-50, от 35 кг/куб. м до 50 кг/куб. м.

    Обозначение марок плит представляет буквенно-цифровой код.

    Например, ПСБ расшифровывается как беспрессовый полистирол. Цифры указывают на значение верхнего предела плотности. Буква «С» в обозначении кода ПСБ-С расшифровывается как самозатухающий.

    Вернуться к оглавлению

    Плиты пенополистирола ПСБ-С-15 позволяют создавать ненагружаемую теплоизоляцию. Это связано с отсутствием нагрузок на утеплитель, теплопроводность и плотность которых составляет не больше 15 кг/куб.м.

    Среди пенополистиролов цены на ПСБ-С-15 являются наиболее доступными. Основными свойствами утеплителя марки ПСБ-С-15 выделяют следующие:

      Величина прочности на сжатие ПСБ-С-15 составляет 10% деформации >0.05 МПa.Значение предела прочности при изгибе >0.07 МПa.Теплопроводность марки ПСБ-С-15 составляет не более 0.042 Вт/мК.Водопоглощение за 24 часа должно быть не боле 3% от общего объема.

    Другое неоспоримое достоинство, которым обладает пенополистирол ПСБ-С-15, связано с его низкой деформируемостью, удобной укладкой, экономичностью. Пенопласт ПСБС-15 широко применяют с целью теплоизоляции бытовок, контейнеров, вагонов и иных конструкций, используемых в строительстве.

    Вернуться к оглавлению

    Плотность пенопласта рассчитывается по аналогии с определением плотности кирпича. Если один куб пенопласта имеет плотность 25, то его масса равняется 25 кг.

    Читать еще:  Каким клеем клеить пеноплекс

    Прочность на сжатие и изгиб пенопласта зависит от его плотности. Марка пенопласта и его плотность — это совершенно разные характеристики. Так, в зависимости от марки пенопласта, например, СПБ-С25 или СПБ-С50, характеристика плотности колеблется в интервале 15-25 или 35-50.

    В зависимости от обозначения пенопласта, он применяется в различных строительных сооружениях, что не вызывает ухудшения его качественных характеристик.

    Характеристики плит ПСБ-С-25.

    Например, пенопласт ПСБ-С-15 можно использовать, чтобы утеплять им фасады домов. Данный тип утеплителя в строительстве практически не используется.

    Он применяется в конструкциях, прилегающих к сооружениям. Это могут быть веранды или открытые балконы, выполняющие декоративную функцию. С помощью пенопласта данного вида создают фигуры для фасадов, что позволяет:

      обрамлять окна, углы дома;разделить этажи с помощью карниза.

    Пенопласт плотностью 25 используют, чтобы утеплить фасад дома.

    За стандарт принимают пенопласт, который имеет толщину 5 см. Такой вид утеплителя используется для многих целей. Его толщина изменяется, что зависит от предпочтений заказчика.

    Пенопласт наибольшей толщины применяют с целью утепления стен, подверженных влиянию масс атмосферного воздуха. Им можно изолировать стены, что препятствует образованию грибка.

    Вернуться к оглавлению

    Характеристики плит ПСБ-С-35.

    С целью идеального выравнивания стен можно изменить толщину пенополистирольной плиты. Злоупотреблять размером толщины материала не следует, поскольку это вызовет определенные трудности с закреплением системы водоотливов на углах строения.

    Перед выбором утеплителя необходимой толщины следует посмотреть, какое количество запаса от газовой трубы имеется, поскольку ее нельзя закрывать категорически, так как это нарушит эстетику вида строения. В этом случае важно правильно определиться с покупкой пенопласта ПСБ-С-35 толщиной 5 см, нежели видом материала плотностью 25 при толщине 10 см. Хотя их цены практически не отличаются.

    Утеплителем плотностью 35 можно изолировать фасады строений, откосы окон и дверей.

    Он имеет цену в два раза больше, чем материал из полистирола плотностью 25. Последним можно утеплять гаражи и нежилые конструкции, если его толщина равна 5 см. При толщине такого утеплителя в 7 см его можно применять при теплоизоляции жилых помещений.

    За счет нормального уровня плотности можно использовать теплоизолятор с наименьшей толщиной, что не связано с ухудшением качества утепления. Если теплоизолятор из пенополистирола является более твердым, то с помощью него можно идеально проводить утепление подвальных помещений, стен и фундаментов.

    Если пенополистирол хранился долгое время вне помещения, то его структура могла претерпеть изменения из-за атмосферных осадков и солнечного излучения. Плиты становятся желтыми, а их полезные свойства исчезают.

    Теплопроводность пенопласта

    1. Влияющие факторы
    2. Теплопроводность разных листов
    3. Нюансы выбора
    4. Сравнение с другими материалами

    При возведении любого здания очень важно найти подходящий изоляционный материал. В статье рассмотрим пенопласт в качестве материала, предназначенного для теплоизоляции, а также величину его теплопроводности.

    Влияющие факторы

    Теплопроводность специалисты проверяют путём нагревания листа с одной стороны. Затем вычисляют, сколько тепла прошло через метровую стенку утеплённого блока в течение одного часа. Замеры теплопередачи производят на противоположной грани через определённый временной промежуток. Потребителям следует учитывать особенности климатических условий, поэтому надо обращать внимание на уровень сопротивления всех слоёв утеплителя.

    На сохранение тепла влияет плотность пенопластового листа, температурный режим и скопление влаги в окружающей среде. Плотность материала отражается на коэффициенте теплопроводности.

    Уровень теплоизоляции зависит в значительной степени от структуры изделия. Трещины, щели и другие деформированные зоны являются источником проникновения холодного воздуха вглубь плиты.

    Температура, при которой конденсируются водяные пары, должна быть сосредоточена в утеплителе. Минусовые и плюсовые температурные показатели внешней среды меняют уровень тепла на наружном слое облицовки, но внутри помещения температура воздуха должна оставаться на отметке +20 градусов по Цельсию. Сильное изменение температурного режима на улице отрицательно сказывается на эффективности использования изолятора. На теплопроводность пенопласта влияет наличие паров воды в изделии. Поверхностные слои могут впитывать до 3% влаги.

    По этой причине следует вычитать глубину поглощения в пределах 2 мм из продуктивной прослойки теплоизоляции. Качественное сбережение тепла обеспечивает толстый слой утеплителя. Пенопласт толщиной в 10 мм по сравнению с плитой в 50 мм способен удерживать тепло в 7 раз больше, так как в этом случае тепловое сопротивление усиливается намного быстрее. Кроме того, теплопроводность пенопласта существенно повышает включение в его состав некоторых видов цветных металлов, выделяющих углекислый газ. Соли этих химических элементов наделяют материал свойством самостоятельно затухать при горении, придавая ему огнестойкость.

    Теплопроводность разных листов

    Отличительной чертой этого материала является его пониженная теплопередача. Благодаря этому свойству в помещении прекрасно сохраняется тепло. Стандартная длина пенопластовой плиты колеблется от 100 до 200 см, ширина составляет 100 см, толщина – от 2 до 5 см. Сбережение тепловой энергии зависит от плотности пенопласта, которая рассчитывается в кубических метрах. Например, пенопласт весом в 25 кг будет обладать плотностью 25 на 1 кубический метр. Чем больше вес пенопластового листа, тем выше его плотность.

    Великолепная теплоизоляция осуществляется за счёт уникальной структуры пенопласта. Имеются в виду пенопластовые гранулы и ячейки, образующие пористость материала. Гранулированный лист содержит огромное количество шариков с множеством микроскопических воздушных ячеек. Таким образом, кусок пенопласта состоит на 98% из воздуха. Содержание воздушной массы в ячейках способствует хорошему сохранению теплопроводности. Благодаря этому усиливаются изоляционные свойства пенопласта.

    Показатели теплопроводности пенопластовых гранул варьируются от 0,037 до 0,043 Вт/м. Этот коэффициент влияет на выбор толщины изделия. Пенопластовые листы толщиной 80-100 мм обычно используют для строительства домов в самых суровых климатических условиях. Они могут иметь величину теплопередачи от 0,040 до 0,043 Вт/м К, а плиты с толщиной 50 мм (35 и 30 мм) – от 0,037 до 0,040 Вт/м К.

    Очень важно подобрать правильно толщину изделия. Существуют специальные программы, которые помогают рассчитать необходимые параметры утеплителя. Строительные фирмы успешно пользуются ими. Они измеряют реальное тепловое сопротивление материала и рассчитывают толщину пенопластовой плиты буквально до одного миллиметра. Например, вместо приблизительных 50 мм используется пласт с прослойкой в 35 или 30 мм. Это позволяет компании значительно сэкономить денежные средства.

    Нюансы выбора

    При покупке пенопластовых листов всегда обращайте внимание на сертификат качества. Производитель может изготавливать товар по ГОСТ и по собственным ТУ. В зависимости от этого характеристика материала может различаться. Иной раз изготовители вводят покупателей в заблуждение, поэтому необходимо дополнительно ознакомиться с документами, подтверждающими технические характеристики изделия.

    Вдумчиво изучите все параметры приобретаемого товара. Перед покупкой отломите кусочек пенопласта. Низкосортный материал будет иметь неровный край с виднеющимися маленькими шариками на каждой линии разлома. На листе, произведённом методом экструзии, должны виднеться правильные многогранники.

    Очень важно учитывать следующие детали:

    • климатические условия региона;
    • суммарный показатель технических характеристик материала всех слоёв стеновых плит;
    • плотность пенопластового листа.

    Имейте в виду, что пенопласт высокого качества производят российские фирмы «Пеноплекс» и «Технониколь». Лучшими из зарубежных производителей считаются BASF, Styrochem, Nova Chemicals.

    Сравнение с другими материалами

    При возведении любых зданий с целью обеспечения теплоизоляции применяют различные виды материалов. Некоторые строители предпочитают использовать минеральное сырьё (стекловату, базальт, пеностекло), другие выбирают растительные сырьевые изделия (целлюлозную вату, пробковые и древесные материалы), третьи останавливаются на полимерах (пенопласте, экструдированном пенополистироле, вспененном полиэтилене)

    Одним из самых эффективных материалов, предназначенных для сбережения тепла в помещениях, является пенопласт. Он не поддерживает горение, быстро затухает. Огнестойкость и впитывание влаги у пенопласта намного выше, чем у изделия, произведённого из дерева или стекловаты. Пенопластовая плита способна выдерживать любые температурные перепады. Её несложно устанавливать. Лёгкий лист отличается практичностью, экологичностью и низкой теплопроводностью. Чем ниже коэффициент теплопередачи материала, тем утеплитель меньшей толщины потребуется при строительстве дома.

    Сравнительный анализ эффективности популярных утеплителей свидетельствует о низкой потере тепла через стены, имеющие пенопластовую прослойку. Теплопроводность минваты находится примерно на том же уровне, что и теплопередача пенопластового листа. Различие состоит лишь в параметрах толщины материалов. Например, при определённых климатических условиях минеральная вата из базальта должна иметь слой в 38 мм, а пенопластовая плита – 30 мм. В данном случае прослойка пенопласта будет тоньше, но преимуществом минеральной ваты является то, что она при горении не выделяет вредных веществ, а при разложении не загрязняет окружающую среду.

    Объём использования стекловаты тоже превышает размеры используемой для теплоизоляции пенопластовой плиты. Волокнистая структура стекловаты обеспечивает довольно низкую теплопроводность от 0,039 Вт/м К до 0,05 Вт/м К. Но соотношение толщины листов будет таково: 150 мм стекловаты на 100 мм пенопласта.

    Сравнивать способность теплопередачи строительных материалов с пенопластом не совсем корректно, потому что при возведении стен их толщина существенно отличается от пенопластовой прослойки.

    • Коэффициент теплопередачи кирпича почти в 19 раз больше, чем у пенопласта. Он составляет 0,7 Вт/м К. По этой причине кирпичная кладка должна быть не менее 80 см, а толщина пенопластовой плиты – всего лишь 5 см.
    • Величина теплопроводности дерева почти втрое превышает показатели пенопласта. Она равняется 0,12 Вт/м К, поэтому при возведении стен деревянный сруб должен быть толщиной не менее 23-25 см.
    • Газобетон имеет показатель 0,14 Вт/м К. Таким же коэффициентом сбережения тепла обладает бетон из керамзита. В зависимости от плотности материала этот показатель может достигать даже 0,66 Вт/м К. При строительстве здания потребуется прослойка таких утеплителей не менее 35 см.

    Логичнее всего сопоставлять пенопласт с другими родственными ему полимерами. Так, 40 мм прослойки из пеноплекса с величиной теплопередачи 0,028-0,034 Вт/м хватит для замены пенопластовой плиты толщиной в 50 мм. При расчёте размеров прослойки утеплителя в каком-то конкретном случае может получиться соотношение коэффициента теплопроводности 0,04 Вт/м пенопласта с толщиной 100 мм. Сравнительный анализ показывает, что пенополистирол толщиной 80 мм имеет величину теплопередачи 0,035 Вт/м. Пенополиуретан с проводимостью тепла 0,025 Вт/м предполагает прослойку в 50 мм.

    Таким образом, среди полимеров пенопласт обладает более высоким коэффициентом теплопроводности, а потому по сравнению с ними потребуется приобретать более толстые пенопластовые листы. Но разница незначительна.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector