Строим каркасный
дом своими руками

Теплопроводимость строительных материалов и утеплителей по таблице

Январь 13, 2017

Выбор материала для строительства

Способность тел и веществ передавать внутреннюю энергию, определяемую в макропроцессах термином «тепловая энергия» называется теплопроводностью. В технике и строительстве теплопроводность внешних конструкций – один из самых важных нормируемых критериев.

Формула теплопроводности (Закон Фурье), который рассмотрен ниже более подробно, связывает величину передаваемой тепловой энергии за единицу времени сквозь единицу площади через коэффициент теплопроводности, который и служит базовой характеристикой строительных конструкций по их теплоотдаче.

Теплопроводность некоторых теплоизоляционных материалов делает их непригодными для применения в строительстве дома, хотя их другие показатели вполне приемлемы. Теплопроводность смесей и композиционных материалов, применяемых для сооружения домов как правило, выше, чем у других веществ, так как это свойство учитывается при разработке их составов.

Численно определить коэффициент теплопроводности материала можно с помощью специальных приборов и методик, которые обязательны для соблюдения существующих в России архитектурных норм.

Строительные теплоизоляционные материалы и их теплопроводность

Продажа современных материалов для строительства

Теплопроводность конструкции есть функция не только компонентов, входящих в его состав, важную роль играет пористость утеплителя, так как воздух – хороший теплоизолятор. Теплопередача пористых материалов значительно ниже, чем у монолитных.

Сравнение спектра свойств конструкционных изделий, куда входят: прочностные характеристики, допустимые нагрузки, теплопроводность материалов и требуемых толщин для соблюдения норм по теплопроводности приводит к выводу, что для возведения качественного современного дома требуется применение теплоизоляционных материалов с высокой изолирующей способностью на единицу объёма и массы.

Отдельным направлением при создании теплоизоляционных материалов является утепление трубопроводов. Трубы значительно влияют на полезный объём жилого пространства, поэтому значительное снижение толщин их теплоизоляции, требуемое для нормального функционирования системы – одно из важных требований современного дизайна.

Свойства окружающей среды и теплопередача

Виды современных материалов

Теплопередача в строительных конструкциях зависит не только от свойств теплоизоляционных материалов и разницы температур, но и от параметров окружающей среды. Чем ниже точка росы, то есть, чем меньше в воздухе воды, тем ниже его теплопроводность. При этом холодный воздух всегда имеет меньшую точку росы.

Поэтому для того, чтобы улучшить теплоизоляцию жилого пространства применяют пароизоляционные материалы, действие которых основано на принципе мембран. Они отделяют влажный воздух с одной стороны теплоизоляционных материалов, от воздуха у их поверхности, чтобы таким образом значительно уменьшить теплопроводность стенки.

Сравнение толщин теплоизоляционных материалов, требуемых для обеспечения допустимых архитектурных норм возводимого дома с использованием пароизоляции и без неё приводит к однозначному выводу об однозначной необходимости использования предлагаемых мембранных тканей вместе с теплоизоляционными в стеновых и кровельных теплоизолирующих слоях.

Теплоизоляционные материалы, применяемые для обустройства труб систем отопления и систем водоснабжения, в основном представляют собой изделия из пористых материалов с низкой теплопроводностью, имеющих на своих поверхностях сплошные плёнки, полученные при экструзии, что в свою очередь обеспечивает постоянство точки росы внутри пор. Поэтому диаметр изделий для надёжной изоляции труб бывает значительно меньше, чем требовалось бы без наличия таких поверхностей.

Таблица теплопроводности

Теплопроводность некоторых материалов приведена в Таблице ниже. Информацию по другим строительным в строительстве изделиям можно найти в справочнике.

Материал Коэффициент теплопроводности Требуемая толщина
1 Пенополистирол ПСБ-С-25 0,042 124
2 Минеральная вата Rockwool Facade Batts 0,046 135
3 Клееный деревянных брус или дерево-массив 0,18 530
4 Керамические блоки Протерм 0,17 575
5 Газопенобетонные блоки 400 кг/м3 0,18 610
6 Полистиролбетонные блоки 500 кг/м3 0,19 643
7 Газобетонные блоки 600 кг/м3 0,29 981
8 Керамзитбетонные блоки 800 кг/м3 0,31 1049
9 Керамзитный пустотный кирпич 1000 кг/м3 0,52 1530
10 Глиняный строительный кирпич 0,52 1530
11 Силикатный строительный кирпич 0,76 2236
12 Железобетон  (ГОСТ 26633) 2500 кг/м3 0,87 2560

 

Наименование материала Теплопроводность, Вт/м*К Паропроницаемость, мг/м*ч*Па Влагопоглощение, % Группа горючести
Минвата 0,037-0,048 0,49-0,6 1,5 НГ
Пенопласт 0,036-0,041 0,03 3 Г1-Г4
ППУ 0,023-0,035 0,02 2 Г2
Пеноизол 0,028-0,034 0,21-0,24 18 Г1
Эковата 0,032-0,041 0,3 1 Г2

Сравнительный анализ данных таблицы теплопроводности материалов и утеплителей позволяет проводить расчёты о их применимости в тех или иных случаях. Теплопроводность строительных материалов дома, как указывалось выше, зависит и от точки росы окружающей среды между его поверхностями.

Пенополистирол

Покупка дорогих стройматериалов

Вспененный утеплитель на основе стирольных и бутадиенстирольных композиций. Обладает хорошими теплоизолирующими свойствами, применяется для изоляции стен и труб.

Экструзионные плиты

Выбор новых материалов

Разнообразные по основе (в основном – пенополиуретан и пенополистирол). Плиты имеют стыковочные пазы, что не требует их герметизации между собой. Это современные материалы, применяемые для утепления любых больших и плоских поверхностей.

Пенофол

Качество утеплителей для отделки дома

Вспененный фольгированный полиэтилен. Обладает целым рядом преимуществ: эластичен, не пропускает воздух, обладает отражающей поверхностью. Применяется для теплоизоляции стен, труб, полов, обладает хорошими теплоизолирующими свойствами, но при этом «не дышит», иными словами, на его поверхности при большой разности температур может конденсироваться влага.

Минеральная вата

Использование минеральной ваты

Волокнистый утеплитель из минеральных волокон. Широко применяется для утепления стен, перекрытий и крыш, незаменим для утепления сложных неплоских поверхностей. Может применяться в качестве обмотки для труб большого диаметра. Более эластична, чем базальтовая вата, обладает меньшим весом. По остальным характеристикам несколько хуже, за исключением цены.

Базальтовая вата

Выбор подходящих плит

Один из самых современных премиальных листовых эластичных утеплителей. Несколько менее эластична по сравнению с минеральной ватой. Имеет больший удельный вес, большие транспортные габариты, более высокую стоимость.

Пенопласт

Применение утеплителя в строительстве

Вспененный пенополиуретан. Используется в виде плит, монтируемых «в стык». Применяется для утепления стен, полов и потолков, кровельных покрытий.

Сыпучие и органические материалы

Применение керамзита и шлака

Сыпучие и органические материалы (керамзит, шлак, опилки, стружка) применяются для засыпки полостей полые стены, перекрытия). Обладают целым рядом недостатков: гигроскопичность, уплотнение с течением времени, малая пароизоляционная способность. Основные преимущества – доступность и стоимость.

Сравнение паропроницаемости утеплителей

Теплопроводимость плит

Наименование материала Теплопроводность, Вт/м*К Паропроницаемость, мг/м*ч*Па Влагопоглощение, %

Группа горючести

Минвата 0,037-0,048 0,49-0,6 1,5 НГ
Пенопласт 0,036-0,041 0,03 3 Г1-Г4
ППУ 0,023-0,035 0,02 2 Г2
Пеноизол 0,028-0,034 0,21-0,24 18 Г1
Эковата 0,032-0,041 0,3 1 Г2

Теплопроводный потенциал стен дома, равный сумме теплопроводностей всех слоёв их конструкции, делённых на их толщину показывает насколько данная конструкция может сохранять тепло.

Сравнительный анализ данных таблицы теплопроводности материалов и утеплителей позволяет проводить расчёты о их применимости в тех или иных случаях. Теплопроводность строительных материалов дома, как указывалось выше, зависит и от точки росы окружающей среды между его поверхностями.

Закон теплопроводности Фурье

В заключение несколько слов о теоретической основе явления теплопередачи т теплопроводности. Для расчёта коэффициента теплопроводности материалов используется закон Фурье, который описывает связь между скоростью прохождения тепловой энергии через единицу сечения.

Теплопроводность через коэффициент λ связана с физическими параметрами тела. Если в качестве теплопроводящего тела рассматривать параллелепипед, тогда количество тепла, проходящее через него в единицу времени можно описать следующей формулой (закон Фурье):

P=λ ×S∆T/l, где P — мощность тепловых потерь, S — площадь сечения параллелепипеда, T — разность температур граней, l — длина параллелепипеда (расстояние между гранями).
Иными словами, коэффициент, определённый с помощью замеров разницы температур, равен количеству тепла, которое проходит через квадратный сантиметр сечения материала в единицу времени.


X