Теплоизоляция необходима в любом помещении, где температура в какое-либо время года не должна быть равной температуре окружающей среды.
Оптимальная температура в помещении достигается с помощью работы обогревательных или охлаждающих устройств.
Чтобы искусственно настроенная температура внутри здания не изменялась из-за диффузии неодинаково нагретых частей внутри и снаружи здания, используют строительные материалы с наименьшим коэффициентом теплопроводности.
Что такое теплопроводность?
Теплопроводность — физическое свойство тела (тел) обменивать внутреннюю энергию с помощью диффузии атомов и молекул, которые хаотически перемещаются от более нагретых частей к более холодным.
Атомы и молекулы двигаются в хаотичном порядке до тех пор, пока температура по всему занимаемому объёму не выровняется.
Чем больше теплопроводность вещества, тем быстрее сквозь него передаётся более высокая или более низкая температура.
Теплопроводность определяется количеством теплоты в Дж, которая, при разнице температур в противоположно расположенных параллельных плоскостях в 1 К, проходит через 1 м² за 1 ч.
Коэффициент теплопроводности выражают в Вт/м*К.
Роль коэффициента теплопроводности при принятии архитектурно-строительного решения
Теплопроводность твёрдых тел, каковыми являются все строительные материалы, проявляется за счёт переноса тепла, происходящего в результате колебаний кристаллической решётки.
Большая теплопроводность строительного материала недопустима для возведения архитектурных сооружений. Чем больше теплопроводность, тем меньше теплоизоляционные качества материала, необходимые для поддержания в помещении температуры, отличной от температуры окружающей среды.
Строительные материалы с низкой теплопроводностью помогают сохранить достигнутый градус в помещении вне зависимости от погодных условий, благодаря минимальному поддержанию диффузии между разными по температуре частицами.
Чем меньше коэффициент теплопроводности материала, тем лучше его теплоизоляционные качества.
Хорошая теплоизоляция избавит от сквозняков, холодных стен, быстрого остывания, промерзания или нагрева помещения, позволит существенно сэкономить на устройствах обогрева или охлаждения.
Хотите узнать о конструкции ленточного фундамента?
Или почитайте ЗДЕСЬ об установке пластиковых окон своими руками.
Конструкционные материалы и их теплопроводность
Теплопроводность вещества зависит от его плотности. Чем больше плотность вещества, тем выше теплопроводность. С увеличением пористости понижается ее коэффициент.
Низкий коэффициент теплопроводности материала определяет его хорошие теплоизоляционные качества.
Бетон
- Плотность: 500 кг/м³–2 500 кг/м³. Показатель зависит от состава смеси.
- Теплопроводность: 1,28–1,51 Вт/м*К. Показатель меняется в зависимости от консистенции бетона.
Бетонная смесь используется для заливки монолитного фундамента, а бетонные блоки – для закладки фундамента и возведения стен.
Железобетон
- Плотность: 2 500 кг/м3; бетонная смесь без вибрирования (применения глубинного вибратора) – 2 400 кг/м3.
- Теплопроводность: 1,69 Вт/м*К.
Лёгкий бетон на пористых заполнителях называют ячеистым бетоном.
Используют в качестве конструкционного и теплоизоляционного материала. Самые распространённые строительные материалы из бетона на пористых заполнителях — газобетон, пенобетон, керамзитобетон.
Данные материалы применяются для возведения многоэтажных, частных домов и для дополнительных пристроек: бань, гаражей, сараев.
Керамзитобетон
Полнотелые керамзитобетонные блоки производятся с помощью вибропрессования. Не имеют пустот и отверстий. Часто используются для кладки несущих стен или закладки фундамента.
Пустотелые керамзитобетонные блоки делают с применением специальных форм, позволяющих при заливке смеси сформировать герметичные или сквозные пустоты.
Обладают меньшей прочностью по сравнению с полнотелыми керамзитобетонными блоками. Имеют меньшую теплопроводность, что делает их оптимальным материалом для возведения нетяжёлых конструкций с требуемой высокой теплоизоляцией.
- Плотность: 500 кг/м³–1 800 кг/м³.
- Теплопроводность: 0,14–0,66 Вт/м*К.
Газобетон
Изготавливается из газосиликата. С помощью специализированных газообразователей внутри блока формируют приблизительно сферические поры (пустоты), их диаметр 1–3 мм.
- Плотность: 300–800 кг/м3. Зависит от количества и размера пустот.
- Теплопроводность: 0,1–0,3 Вт/м*К.
Пенобетон
Изготавливается с применением пенообразующих добавок. Имеет пористую структуру.
- Плотность: 600–1 000 кг/м3.
- Теплопроводность: 0,1–0,38 Вт/м*К.
Саманный кирпич
Изготавливается из глины и наполнителя.
- Плотность: 500 кг/м³–1 900 кг/м³;
- Теплопроводность: 0,1–0,4 Вт/м*К.
Керамический кирпич
Изготавливается из обожжённой глины.
- Плотность: полнотелый – 1 600 кг/м³–1 900 кг/м³; пустотелый – 1 100 кг/м³–1 400 кг/м³;
- Теплопроводность: полнотелый – 0,56–0,86 Вт/м*К; пустотелый–0,35–0,41 Вт/м*К.
Силикатный кирпич
Изготавливается из песка и извести.
- Плотность: 1 100 кг/м³–1 900 кг/м³;
- Теплопроводность: 0,81–0,87 Вт/м*К.
Дерево
- Плотность: 150 кг/м³–2 100 кг/м³;
- Теплопроводность: 0,2–0,23 Вт/м*К.
Строительные конструкционные материалы, даже с низкой теплопроводностью, нуждаются в дополнительном утеплении.
Хотите узнать о материалах для черновой отделки помещения?
Или почитайте ЗДЕСЬ о несъемной опалубке из пенополистирола.
А в этой статье вы узнаете, как выбрать лотки для ливневки: http://realconstruct.ru/engineer/water/lotki-livnevka.html
Утеплители и их теплопроводность
Используются для утепления фундамента, пола, стен здания внутри и снаружи, потолка и крыши.
Пенопласт
- Плотность: 15 кг/м³–50 кг/м³;
- Теплопроводность: 0,31–0,33 Вт/м*К.
Пенополистирол
- Плотность: 15 кг/м³–50 кг/м³;
- Теплопроводность: 0,028–0,035 Вт/м*К.
Минеральная вата
Минеральная вата имеет способность впитывать влагу. Вода легко накапливается, но очень долго испаряется из данного звуко- и теплоизоляционного материала.
Если минвата перенасытится влагой, то потеряет свои основные изоляционные свойства. Чтобы не допустить впитывание влаги, минвату с двух сторон герметично закупоривают слоем гидроизоляции.
Стекловата
Плотность: 15 кг/м³–45 кг/м³;- Теплопроводность: 0,038–0,046 Вт/м*К.
Базальтовая (каменная) вата
- Плотность: 30 кг/м³–200 кг/м³;
- Теплопроводность: 0,035–0,042 Вт/м*К.
Эковата
- Плотность: 30 кг/м³–110 кг/м³;
- Теплопроводность: 0,032–0,041 Вт/м*К.
Сравнительные характеристики теплопроводности конструкционных строительных материалов и утеплителей необходимо проанализировать, выбрав для постройки или дополнительной теплоизоляции самый подходящий материал.
Какие из описанных видов утеплителей и строительных материалов нужно использовать в зоне с сильными ветрами и высокой влажностью, к примеру,на морском побережье юга? Возникла ситуация, когда внутри дома на стенах, утепленных снаружи пенопластом, появляется конденсат именно в зимнее время при не очень низкой температуре, но сильном ветре. Стоит ли заменить пенопласт на стекловату?
Сильные ветра не влияют на выбор теплоизоляционных материалов. Ветра добавляют требования при монтаже. Например, стоит увеличить количество количество дюбелей на лист, внимательней отнестись к выбору клея при утеплении снаружи. В вентфасадах желательно использовать ветрозащиту.
А вот высокая влажность диктует некоторые условия при выборе утеплителя.
Можно утеплять стены снаружи пенопластом и в зоне с высокой влажностью. Но нужно чаще проветривать помещение или делать принудительную вентиляцию.
Дело в том, что стены, утепленные пенопластом, перестают дышать, т.е. пар не выходит естественным образом через стены.
Минвата или стекловата может решить вопрос.
Но стекловата не применяется в штукатурных фасадах. Стекловата применяется при наружном утеплении в вентфасадах, слоистых кладках, под сайдинг.
Обычно пенопласт используют под штукатурный фасад.
В этом случае Вам подойдет каменная вата. Причем не любая, а с прочностью на отрыв слоев 15 КПа. Напрмер, Технофас, Изофас.
Коэффициент теплопроводности – главная характеристика теплоизоляционных материалов.
Но при выборе утеплителя нужно учитывать и другие характеристики.
Например, для штукатурного фасада у теплоизоляционного материала должна быть прочность на отрыв слоев не менее 15 КПа.
При выборе утеплителя для эксплуатируемой плоской кровли должна быть высокая прочность на сжатие.
Для теплоизоляционного материала в навесном вентилируемом фасаде важна паропроницаемость материала и его прочностные характеристики достаточные, чтобы материал не скатывался с дюбелей с течением времени.
Основные виды утеплителей в статье перечислены.
Но я бы добавил в Ваш список пеностекло и экструдированный пенополистирол. Это современные утеплители с рядом уникальных свойств.
В некоторых конструкциях эти теплоизоляционные материалы незаменимы.