Сравнительная характеристика
Исходя из данных таблицы, которые взяты из СНИП от 2003 года, наименьшей теплопроводностью обладают пористые стеновые материалы, такие как пенобетон и газобетон (см. Что лучше пенобетон или газобетон) на основе извести и арболит. Но у ячеистой структуры есть большой недостаток: поры быстро насыщаются влагой из окружающей среды, в результате чего увеличивается их теплопроводность.
К тому же, напитываясь влагой, после нескольких циклов замерзания и размораживания, пористые структуры начинают терять свою прочность, что ведет к разрушению материала. Для сохранения морозостойкости газобетона и пеноблоков, используют влагоустойчивую отделку для наружных работ.
Стены дома из кирпичной кладки обладают большей теплопроводностью, поэтому для лучшего сбережения тепла их толщина должна быть около 40, а то и 50 см. Такой расход ведет к удорожанию строения, поэтому в последнее время кирпич все чаще применяется как облицовочный материал.
Им обкладывают стены из легких блоков, защищая их от разрушающего действия влаги. К тому же, кирпичный дом выглядит красиво и не требует дополнительной отделки. При желании между кирпичной кладкой и бетонными блоками крепится утеплитель, что еще увеличивает сохранность тепла в доме.
Нюансы применения утеплителей
Есть некоторые полезные рекомендации, которые можно учитывать при выборе утеплителя и последующем монтаже. Например, для пола и потолка, то есть горизонтальных поверхностей, вы можете использовать буквально любой материал. Но следует применять дополнительный слой, обладающий высокой механической прочностью – это обязательное условие.
Ну а для стен (вертикальных поверхностей) нужно использовать материалы в виде плит или листов. Если вы выберите рулонный материал или насыпной, то со временем материалы однозначно станут проседать. Значит, способ крепежа должен быть безукоризненный. А это уже отдельная тема.
Определение потерь тепла
Потери тепла в любом здании всегда есть, но в зависимости от материала они могут изменять свое значение. В среднем потеря тепла происходит через:
- Крышу (от 15 % до 25 %).
- Стены (от 15 % до 35 %).
- Окна (от 5 % до 15 %).
- Дверь (от 5 % до 20 %).
- Пол (от 10 % до 20 %).
Для определения потерь тепла применяют специальный тепловизор, который определяет наиболее проблемные места. Они выделяются на нем красным цветом. Меньшая потеря тепла происходит в желтых зонах, далее – в зеленых. Зоны с наименьшей потерей тепла выделяются синим цветом. А определение теплопроводности строительных материалов должно проводиться в специальных лабораториях, о чем должен свидетельствовать сертификат качества, прилагаемый к продукции.
Систематизируем информацию
Виды утеплителей и их характеристики, которые мы рассмотрели, представлены в таблице, где их можно сравнить и выбрать подходящий для себя вариант:
| Материал | Теплопроводность, Вт/м*С | Плотность, кг/м3 | Паропроницаемость, мг/(м*ч*Па) |
| Пенополиуретан (ППУ) | 0,025 | 40…60 | 0,04…0,05 |
| Экструдированный пенополистирол | 0,03 | 30…45 | 0,015 |
| Пеноизол | 0,028…0,047 | 5…75 | 0,10…0,20 |
| Пенопласт | 0,037…0,041 | 40…125 | 0,21 |
| Минеральная вата | 0,047…0,12 | 35…150 | 0,53 |
| Стекловолокно | 0,056 | 15…100 | 0,53 |
| Эковата | 0,032…0,041 | 30…75 | 0,3 |
| Изолон | 0,031…0,040 | 25…45 | 0,001 |
| Фибролит | 0,17 | 300…500 | 0,03 |
| Пробка | 0,04 | 200…230 | 0,01 |
Современный рынок предлагает огромное множество утеплителей органического, минерального и синтетического происхождения. Мы рассмотрели базовые изделия, которые чаще остальных применяются для сохранения тепла в жилых и офисных помещениях.
Стеновой комплект
Теплопередача стеклопакета
Так как световые проемы занимают до 70% общей площади профильной конструкции, они больше всего влияют на энергоэффективность. Сопротивление теплопередаче стеклопакетов можно считать ключевым параметром при поиске подходящих окон. Этот показатель помогает оценить возможные теплопотери. Если створки и рамы собрать из 6-камерных энергоэффективных профилей нового поколения, а в световых проемах установить базовые однокамерные стеклопакеты толщиной 16-20 мм, окна будут пропускать холод и окажутся непригодными для эксплуатации в центральных, западных и северных регионах.
Чтобы понизить коэффициент теплопередачи стеклопакета, невозможно бесконечно увеличивать его толщину. Количество камер тоже ограничено. Поэтому для уменьшения утечек тепла была разработаны технологии, которые позволили существенно улучшить энергоэффективность стеклопакетов:
- Закачка во внутренние камеры инертного газа – этот метод помогает снизить конвекцию.
- Нанесение на внутреннюю сторону одного из стекол специального металлизированного слоя, который пропускает свет и отражает инфракрасные окна.
- Оснащение стеклопакетов невидимыми нагревательными элементами, выполняющими функцию тепловой завесы.
На текущий момент производители активнее всего применяют 2 вариант. Селективные энергосберегающие стеклопакеты в буквальном смысле удерживают тепло внутри помещений и сокращают расходы на их обогрев. Однокамерная модель этого класса способна заменить тяжелый 2-камерный стеклопакет толщиной 40 мм. Подробнее о них можно узнать из тематической статьи на ОкнаТрейд. Также эффективно комбинированное применение инертного газа и селективного слоя.
Коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов
Чем выше приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета, тем теплее окно. Эту физическую величину рассчитывают по формуле:
Ro=1/k, где k – коэффициент теплопроводности, которым пользуются в странах со стандартами DIN.
В России выбрали обратную величину, поскольку она интуитивно понятна нашим гражданам. Ведь с ростом Ro увеличивается энергоэффективность окна – от значения коэффициента зависит, сколько тепла пройдет при определенной разнице температур через 1 м² стеклопакета. Производители при изготовлении продукции должны ориентироваться на сопротивление теплопередачи стеклопакета, ГОСТ допускает диапазон Ro от 0,3 до 0,8 м²×°C/Вт.
Необходимость расчетов
Для чего же необходимо проводить эти вычисления, есть ли от них хоть какая-то польза на практике? Разберемся подробнее.
Оценка эффективности термоизоляции
В разных климатических регионах России разный температурный режим, поэтому для каждого из них рассчитаны свои нормативные показатели сопротивления теплопередаче. Проводятся эти расчеты для всех элементов строения, контактирующих с внешней средой. Если сопротивление конструкции находится в пределах нормы, то за утепление можно не беспокоиться.
В случае, если термоизоляция конструкции не предусмотрена, то нужно сделать правильный выбор утеплительного материала с подходящими теплотехническими характеристиками.
Тепловые потери
Тепловые потери дома
Не менее важная задача – прогнозирование тепловых потерь, без которого невозможно правильно спланировать систему отопления и создать идеальную термоизоляцию. Такие вычисления могут понадобиться при выборе оптимальной модели котла, количества необходимых радиаторов и правильной их расстановки.
Для определения тепловых потерь через любую конструкцию нужно знать сопротивление, которое вычисляется с помощью разницы температур и количества теряемого тепла, уходящего с одного квадратного метра ограждающей конструкции. И так, если мы знаем площадь конструкции и ее термическое сопротивление, а также знаем для каких климатических условий производится расчет, то можем точно определить тепловые потери. Есть хороший калькулятор расчета теплопотерь дома ( он может даже посчитать сколько будет уходить денег на отопление, примерно конечно).
Такие расчеты в здании проводятся для всех ограждающих конструкций, взаимодействующих с холодными потоками воздуха, а затем суммируются для определения общей потери тепла. На основании полученной величины проектируется система отопления, которая должна полностью компенсировать эти потери. Если же потери тепла получаются слишком большими, они влекут за собой дополнительные финансовые затраты, а это не всем «по карману». При таком раскладе нужно задуматься об улучшении системы термоизоляции.
Отдельно нужно поговорить про окна, для них сопротивление теплопередаче определяются нормативными документами. Самостоятельно проводить расчеты не нужно. Существуют уже готовые таблицы, в которых внесены значения сопротивления для всех типов конструкций окон и балконных дверей.Тепловые потери окон рассчитываются исходя из площади, а также разницы температур по разные стороны конструкции.
Расчеты, приведенные выше, подходят для новичков, которые делают первые шаги в проектировании энергоэффективных домов. Если же за дело берется профессионал, то его расчеты более сложные, так как дополнительно учитывается множество поправочных коэффициентов – на инсоляцию, светопоглощение, отражение солнечного света, неоднородность конструкций и другие.
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».
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
чемпион по теплоизоляции – это пенополиуретан
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.
не будет образовываться конденсата
Другие утеплители
Также набирает популярности дешевое и экологичное пеностекло, которое можно применять только без нагрузок, поскольку он весьма хрупок.
Теплопроводность готового здания. Варианты утепления конструкций
При разработке проекта постройки необходимо учесть все возможные варианты и пути потери тепла. Большое его количество может уходить через:
стены – 30%; крышу – 30%; двери и окна – 20%; полы – 10%.
Теплопотери неутепленного частного дома
При неверном расчете теплопроводности на этапе проектирования, жильцам остается довольствоваться только 10% тепла, получаемого от энергоносителей. Именно поэтому дома, возведенные из стандартного сырья: кирпича, бетона, камня рекомендуют дополнительно утеплять. Идеальная постройка согласно таблице теплопроводности строительных материалов должна быть выполнена полностью из теплоизолирующих элементов. Однако малая прочность и минимальная устойчивость к нагрузкам ограничивает возможности их применения.
Сравнительный график коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов и утеплителей
Самым распространенным вариантом сочетание несущей конструкции из высокопрочных материалов с дополнительным слоем теплоизоляции. Сюда можно отнести:
Каркасный дом. При его постройке каркасом из древесины обеспечивается жесткость всей конструкции, а укладка утеплителя производится в пространство между стойками. При незначительном уменьшении теплообмена в некоторых случая может потребоваться утепление еще и снаружи основного каркаса. Дом из стандартных материалов. При выполнении стен из кирпича, шлакоблоков, утепление должно проводиться по наружной поверхности конструкции.
Необходимая тепло- и гидроизоляция для сохранения тепла в частном доме
Основные характеристики утеплителей
Соотношение качества утеплителя, в зависимости от его толщины При выборе утеплителей нужно обращать внимание на разные факторы: тип сооружения, наличие воздействия высоких температур, открытого огня, характерный уровень влажности. Только после определения условий использования, а также уровня теплопроводности применяемых материалов для сооружения определенной части конструкции, нужно смотреть на характеристики конкретного утеплителя:. Теплопроводность
От этого показателя напрямую зависит качество проведенного утеплительного процесса, а также необходимое количество материала для обеспечения желаемого результата. Чем ниже теплопроводность, тем эффективнее использование утеплителя. Влагопоглощение. Показатель особо важен при утеплении внешних частей конструкции, на которые может периодически воздействовать влага. К примеру, при утеплении фундамента в грунтах с высокими водами или повышенным уровнем содержания воды в своей структуре. Толщина. Применение тонких утеплителей позволяет сохранить внутреннее пространство жилого сооружения, а также напрямую влияет на качество утепления. Горючесть
Теплопроводность. От этого показателя напрямую зависит качество проведенного утеплительного процесса, а также необходимое количество материала для обеспечения желаемого результата. Чем ниже теплопроводность, тем эффективнее использование утеплителя. Влагопоглощение. Показатель особо важен при утеплении внешних частей конструкции, на которые может периодически воздействовать влага. К примеру, при утеплении фундамента в грунтах с высокими водами или повышенным уровнем содержания воды в своей структуре. Толщина. Применение тонких утеплителей позволяет сохранить внутреннее пространство жилого сооружения, а также напрямую влияет на качество утепления. Горючесть
Это свойство материалов особенно важно при использовании для понижения теплопроводной способности наземных частей сооружения жилых домов, а также зданий специального назначения. Качественная продукция отличается способностью к самозатуханию, не выделяет при воспламенении ядовитых веществ
Термоустойчивость
Материал должен выдерживать критические температуры. К примеру, низкие температуры при наружном использовании. Экологичность. Нужно прибегать к использованию материалов безопасных для человека. Требования к этому фактору может изменяться в зависимости от будущего назначения сооружения. Звукоизоляция. Это дополнительное свойство утеплителей в некоторых ситуациях позволяет добиться хорошего уровня защиты помещения от шума, а также посторонних звуков.
Когда используется при сооружении определенной части конструкции материал с низкой теплопроводностью, то можно покупать самый дешевый утеплитель (если это позволят предварительные расчеты)
Важность конкретной характеристики напрямую зависит от условий использования и выделенного бюджета
Об использовании утеплителей
Одним из надежных утеплителей для дома, который хорошо удерживает тепло, поглощает шумы, не горюч и несъедобен для грызунов, является керамзит. Он производится из глины, которую очищают, протирают, потом из полученного пластичного раствора делают гранулы, которые закаляют при определенной температуре.
Остывая, керамзит приобретает небольшой вес, и при этом прочен. Имеет мелкие, средние и даже крыпные – размером в 10 – 25 мм – фракции. Существовать в таком материале мыши и крысы не смогут, так как утонут в тоще его частиц. Керамзитом утепляют межэтажные и чердачные перекрытия, подвалы, допустимо использовать его для стен.
Предлагаем ознакомиться: Мыши кусаются или нет
Пеностекло, которое производится в плитах и россыпью, грызуны тоже не едят. В рассыпном варианте подобен керамзиту, применяется для утепления стен, полов, перекрытий дома. Плиты принято крепить на стены изнутри либо с внешней стороны, укладывать на пол, бетон, битум, строительный клей либо керамзит, имеющий мелкие фракции.
Эковата – довольно новый материал. Грызуны не любят эковату, поскольку в ее составе имеется ортофосфорная кислота, вызывающая у них обезвоживание и удушье. Эковата производится из целлюлозы, безвредна для человека, антисептична, огнеупорна, при нагревании выделяет влагу, хорошо заглушает шумы, не подвержена гниению и разложению, долговечна. Используется как изнутри, так и снаружи дома.
Пеноизол – пенопласт в жидком варианте. Напыление на стены проводят, используя специальный компрессор. Мыши и крысы с удовольствием грызут такой вид пенопласта. В обычном пенопласте вредители устраивают гнезда и прогрызают ходы.
Пеноплекс проявляет устойчивость к высоким и низким температурам, воздействию химических веществ, возможным деформациям, оказывает сопротивляемость влаге, пропускает свет, экологически чист и безопасен для человеческого здоровья. Экструдированный пенополистирол прочен и легок, используется для теплоизоляции, спортивных площадок, ледовых арен и холодильного оборудования.
Есть материалы для утепления дома, которые не привлекательны для вредителей либо недоступны их зубам. К таким принадлежат пенокерамика и пеностекло, газо- и пенобетон, пенополистролбетон, вермикулит, керамзит, перлит, эковата, целлюлозные материалы, гипсокартон, маты льняного волокна. Ячеистые бетоны частично могут повреждаться крысками.
Вермикулит отлично впитывает мышиные запахи, побуждая зверьков покидать дом. Эковата является целлюлозой в чистом виде, она может быть переварена грызунами. Но те не трогают материал, поскольку в него входит бура либо ортофосфорная кислота. Льняные волокна наполнены лигнином, который отпугивает серых созданий. Как и ортофосфорная кислота, вызывает у них обезвоживание.
Предлагаем ознакомиться: Цисты лямблий лечение у взрослых
Гипсокартон содержит небольшое количество извести и отпугивает вредителей частично. Если они захотят, смогут прогрызть перегородку из него и повредить профили.
ТОП-5 моделей каменной ваты
Rockwool Лайт Баттс Скандик
Rockwool Лайт Баттс Скандик
Основные параметры:
- к-т паропроницаемости материала – 0.3 мг/м*ч*Па
- к-т теплопроводности материала – 0.036 Вт/(м*С)
- водопоглощение – 1 кг/м2
- плотность – 37 кг/м3
- группа горючести – НГ
Данная модель каменной ваты выпускается в виде плит, сочетающиз в себе не только высокое качество, но и легкость самого утеплителя с точки зрения веса.
Плиты изготовлены по особой технологии Флекси, в которой одна сторона с торца может пружиниться, что облегчает процесс установки
Также важно отметить, что плиты подвергаются 70%-ной компрессии. Материал достаточно прочен, не оставляет швов и щелей и надолго сохраняет свои свойства. Плиты Лайт Баттс Скандик устанавливаются в качестве теплоизоляционного слоя внутри конструкций с легкими покрытиями, наподобие невысоких стен, мансард
Вертикальные и наклонные стены также подходят
Плиты Лайт Баттс Скандик устанавливаются в качестве теплоизоляционного слоя внутри конструкций с легкими покрытиями, наподобие невысоких стен, мансард. Вертикальные и наклонные стены также подходят.
Плюсы
- высокое качество;
- удобство укладки;
- хорошие теплоизоляционные свойства и технические характеристики.
Минусы
не обнаружено.
Rockwool Лайт Баттс Скандик
Rockwool Фасад Баттс
Rockwool Фасад Баттс
Основные параметры:
- к-т паропроницаемости материала – 0.3 мг/м*ч*Па
- к-т теплопроводности материала – 0.037 Вт/(м*С)
- водопоглощение – 1 кг/м2
- плотность – 130 кг/м3
- группа горючести – НГ
Эта модель используется для утепления штукатурных фасадов с использованием тонкого слоя. Их жесткость и плотность, а также устойчивость к деформации объясняется технологиями производства из различных базальтовых пород.
Для установки этой модели теплоизоляционных плит нужно воспользоваться специальным клеевым составом и, при желании, дюбелями (если нужна фиксация понадежнее).
Плюсы
- высокое качество;
- отличные термоизоляционные свойства;
- удобство укладки;
- хорошие технические характеристики.
Минусы
не обнаружено.
Rockwool Фасад Баттс
Технониколь ТехноФас Коттедж
Технониколь ТехноФас Коттедж
Основные параметры:
- к-т паропроницаемости материала – 0,3 мг/м*ч*Па
- к-т теплопроводности материала – 0,038 Вт/(м*С)
- плотность – 115 кг/м3
- группа горючести – НГ
Данный утеплитель от фирмы Технониколь выпускается в форме плит. Гидрофобен, не боится огня – то, что нужно для качественного утеплителя. Изготавливается из базальта и низкофенольного связующего.
Такую модель от Технониколь используют для теплоизоляции фасадных композиционных систем и фасадов зданий.
Плюсы
- высокое качество;
- отличные теплоизоляционные свойства;
- удобство укладки;
- хорошие технические характеристики.
Минусы
не обнаружено.
Технониколь ТехноФас Коттедж
Технониколь Техновент Оптима
Технониколь Техновент Оптима
Основные параметры:
- к-т теплопроводности материала – 0.036 Вт/(м*С)
- к-т паропроницаемости материала – 0.3 мг/м*ч*Па
- группа горючести – НГ
- плотность – 81-99 кг/м3
Этот теплоизоляционный материал обеспечит не только сохранность тепла, но и защиту от звуков снаружи. Не боится воды и огня, как и любая качественная теплоизоляция.
Эта модель обладает хорошей паропроницаемостью. Раз так, то она вместо сохранения влаги будет её выводить из помещения и тем самым улучшит в доме микроклимат.
Техновент Оптима используют для теплоизоляции жилого дома и/или промышленного завода, а также фасадных систем.
Плюсы
- высокое качество;
- отличные тепло- и звукоизоляционные свойства;
- не сохраняет влагу;
- удобство укладки;
- хорошие технические характеристики.
Минусы
не обнаружено.
Технониколь Техновент Оптима
Paroc Extra
Paroc Extra
Основные параметры:
- к-т теплопроводности материала – 0.036 Вт/(м*С)
- группа горючести – НГ
- водопоглощение – 1 кг/м2
- плотность – 30-34 кг/м3
Этот материал замечательно подходит для теплоизоляции дома. Обладает эта модель всеми видами защиты – термо-, тепло- и звуковой. Выпускают в виде плит, а сами они бывают не только твердыми, но и мягкими, гибкими и при этом упругими.
Модель легко монтируется, не дает усадку спустя долгое время. Прекрасно работает даже в самую холодную зиму. Компоненты испаряются при температуре в 200 градусов, а сплавляются – при 1000 градусов по Цельсию.
Базальтовую вату можно использовать в следующих местах: наружные стены, межэтажные перекрытия, мансарды и т.д. и т.п.
Плюсы
- высокое качество;
- отличные теплоизоляционные свойства;
- удобство укладки;
- хорошие технические характеристики.
Минусы
не обнаружено.
Paroc Extra
Экономичная штукатурная теплоизоляция.
Полимерные штукатурки можно только купить, их не изготовить самостоятельно. Но растворы на минеральных вяжущих экономичнее смешивать своими руками.
Заказать работу наемным рабочим дорого. Но, если смесь изготовить самостоятельно, общая цена несколько упадет. Многие застройщики экономят таким образом: нанимают штукатуров, а сами выполняют для них «черную» работу. С учетом того, что помощь подсобника оплачивается не за м2, а по дням, экономия может быть не значительной. Приблизительно 800-1200 руб/день.
Еще дешевле самостоятельная подготовка стены, выставление маяков и грубое оштукатуривание. «Спецам» останется только выровнять покрытие и нанести декоративный раствор.
Теплоизоляционная дешевая штукатурка для наружных работ.
Изолирующие смеси дороже обычных, поскольку сложнее. Своими руками, к тому же, можно сделать далеко не все.
Однако изготовление раствора на основе цемента под силам любому начинающему строителю и способно ощутимо снизить расход средств. В качестве наполнителя можно использовать как влагостойкие насыпные материалы (вспененное стекло, керамзитовые пески), так и не влагостойкое (опилки, перлит, вермикулит). Последние лишь защищают слоем плотного бетона.
Для внешней теплоизоляционной штукатурки возможно применение полистирольных наполнителей. Самый экономичный наполнитель – измельченный пенополистирол. Его стоимость нулевая, он бесплатен. Если использовать для измельчения пенопластовую упаковку.
Такой бетон широко применяется в России и за ее пределами. Он не плотен и не применим в конструкциях, требующих высокой прочности. Но для внешних утепляющих штукатурок вполне подходит.
Теплоизоляционная штукатурка своими руками для внутренних работ.
За квадратный метр отделки без наполнителя застройщики отдают меньше, чем за смесь с наполнителем. Поэтому некоторые, особенно «предприимчивые» строители, пытаются добавлять утепляющие подсыпки в готовые смеси. Это запрещено: такие манипуляции сильно ослабляют раствор, снижают его прочность и долговечность.
Чтобы снизить стоимость за кв. м. проще сделать замес самому, используя недорогие наполнители и вяжущее. Так глиняно-опилочный раствор практически бесплатен, хотя и не уступает по прочности гипсовому. data-matched-content-ui-type=»image_stacked» data-matched-content-rows-num=»2″ data-matched-content-columns-num=»3″ data-ad-format=»autorelaxed»>
Свойства оксидов металлов
Теплофизические свойства оксидов металлов
В таблице представлены теплофизические свойства оксидов (спеченных окислов) металлов при различной температуре. Даны значения свойств следующих плотных спеченных окислов: оксиды алюминия и магния Al2O3, MgO, оксид кальция CaO, оксид кремния SiO2, оксид никеля NiO, оксид титана TiO, оксид циркония ZrO2, оксид урана UO2, оксид тория ThO2, оксид плутония PuO2
Теплопроводность спеченных окислов в таблице указана при температуре от 127 до 1727 °С в зависимости от пористости. Коэффициент линейного теплового расширения (КТР) указан при температуре от 300 до 400 К. Плотность оксидов металлов дана при комнатной температуре.
Теплопроводность спеченных оксидов металлов зависит от чистоты и кристаллической структуры исходных порошков, метода и степени прессования и режимов спекания. Теплопроводность порошкообразных окислов зависит от плотности, размера зерен и влажности; для любых порошкообразных оксидов металлов (не спеченных) теплопроводность лежит в пределах 0,1…1,1 Вт/(м·град).
В таблице даны следующие свойства оксидов металлов:
- температура плавления, К;
- коэффициент линейного теплового расширения (КТР), 1/град;
- плотность, кг/м3;
- пористость, %;
- коэффициент теплопроводности, Вт/(м·град).
Основные свойства оксидов металлов
В таблице приведены основные свойства оксидов металлов при комнатной температуре. Свойства указаны для следующих оксидов металлов: Al2O3, MgO, TiO, Ti2O3, TiO2, ZrO2, оксид цинка ZnO, оксиды железа FeO, Fe3O4, Fe2O3, NiO, оксид меди CuO, оксид ванадия V2O5, оксид вольфрама WO3, оксид марганца MnO2, оксид бария BaO2.
Даны следующие свойства оксидов металлов:
- молекулярная масса оксида;
- плотность, кг/м3;
- температура плавления, К;
- теплота плавления, кДж/кг;
- температура кипения, К;
- теплота испарения при кипении, кДж/кг;
- температура полиморфного превращения, К;
- теплота полиморфного превращения, кДж/кг.
Теплопроводность плотных спеченных оксидов металлов
В таблице представлены значения теплопроводности плотных спеченных оксидов металлов (пористость равна нулю) в зависимости от температуры. Теплопроводность дана для следующих оксидов металлов: оксид алюминия Al2O3, оксид бериллия BeO, оксид кальция CaO, оксид кремния SiO2, оксид магния MgO, оксид никеля NiO, оксид титана TiO2, оксид циркония ZrO2. Теплопроводность окислов металлов приведена при температуре от 100 до 2000 К.
Видно, что в основном, теплопроводность оксидов снижается при росте температуры. В таблице также указана плотность оксидов металлов (оксидная керамика) при комнатной температуре.
Влияние нейтронного облучения на теплопроводность спеченных оксидов металлов
В таблице представлены значения теплопроводности плотных спеченных оксидов металлов до и после облучения потоком быстрых нейтронов. Теплопроводность оксидов дана при комнатной температуре и при сверхнизких температурах (5…100 К).
Значения указаны для следующих оксидов металлов: BeO, Al2O3, SiO2 (α-кварц), плавленый кварц, ZrSiO4, шпинель, форстерит, фарфор, слюда. Как видно из таблицы, значение коэффициента теплопроводности оксидов металлов при их облучении потоком быстрых нейтронов, в основном снижается.
Теплоемкость оксидов металлов
В таблице указаны значения истинной и средней удельных теплоемкостей оксидов металлов в зависимости от температуры. Теплоемкости (размерность кДж/(кг·град)) даны при температуре от 0 до 1500°С. Значения представлены для следующих оксидов металлов (компонентов огнеупорных материалов и шлаков): SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, MnO, CaO.
Примечание: Истинная теплоемкость соответствует указанной температуре, а значение средней теплоемкости Cm приведено для интервала температуры от 0°С до указанной в таблице. По данным таблицы видно, что удельная (массовая) теплоемкость оксидов металлов при увеличении их температуры также увеличивается.
- Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
- Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1967 — 474 с.
- Шелудяк Ю.Е., Кашпоров Л.Я. и др. Теплофизические свойства компонентов горючих систем. М. 1992. — 184 с.
- Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования. 2–е издание, дополненное и переработанное, Казанцев Е.И. М.: «Металлургия», 1975. — 368 с.
thermalinfo.ru
Разъяснения показателей в таблице теплопроводности материалов и утеплителя: их классификация
В зависимости от конструктивных особенностей конструкции, которую необходимо утеплить, подбирается вид утеплителя. Так, например, если стена возведена из красного кирпича в два ряда, то для полноценной изоляции подойдёт пенопласт в 5 см толщиной.
Благодаря широкому ассортименту плотности пенопластовых листов ими можно отлично произвести тепловую изоляцию стен из ОСБ и оштукатурить сверху, что также увеличит эффективность работы утеплителя. Классификация теплоизоляции
По способу передачи тепла теплоизоляционные материалы разделяются на два вида:
- Утеплитель который поглощает любое воздействие холода, жары, химического воздействия и т.д.;
- Утеплитель, умеющий отражать все виды воздействия на него;
По значению коэффициентов теплопроводности материала, из которого изготовлен утеплитель его различают по классам:
- А класс. Такой утеплитель имеет наименьшую тепловую проводимость, максимальное значение которой 0,06 Вт (м*С);
- Б класс. Обладает средним показателем СИ параметра и достигает 0,115 Вт (м*С);
- В класс. Наделён высокой теплопроводностью и демонстрирует показатель в 0,175 Вт (м*С);
Как рассчитать толщину стен
Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.
Термическое сопротивление ограждающих конструкций для регионов России
Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.
Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев
Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:
Формула расчета теплового сопротивления
R — термическое сопротивление;
p — толщина слоя в метрах;
k — коэффициент теплопроводности.
Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.
Пример расчета толщины утеплителя
Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.
- Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5 кирпича.
Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.
Рассчитывать придется все ограждающие конструкции
- Считаем толщину минеральной ваты. Ее коэффициент теплопроводности 0,045. Толщина слоя будет: 2,82*0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. То есть, чтобы обеспечить требуемый уровень утепления, толщина слоя минеральной ваты должна быть не меньше 13 см.
