Лучшие теплоизоляционные материалы в современном строительстве

Чтобы защитить жилье от теплопотерь и повышенной влажности, его покрывают различными типами утеплителей. Выбрать лучший из них очень сложно, ведь у каждого изделия собственные уникальные свойства и область применения. Теплоизоляционные материалы, которые применяются в современном строительстве, с одной стороны экологичны, с другой – удобны в монтаже. Изучив основные виды утеплителей, можно выбрать лучший теплоизоляционный материал, отвечающий именно вашим потребностям.

Основные виды утеплителей

Современные теплоизоляционные материалы для применения в строительстве и ремонте делятся на множество разновидностей: промышленные и бытовые, природные и искусственные, гибкие и жесткие теплоизоляционные материалы и т.д.

К примеру, по форме современная теплоизоляция разделяется на такие образцы, как:

• рулоны;
• листовой;
• единичный;
• сыпучий.

По структуре отличают следующие типы термоизоляции со своей уникальной особенностью:

• волокнистые;
• ячеистые;
• зернистые.

По виду сырья выделяют такие изделия различного класса качества:

1. Органические, природные или натуральные утеплители — это пробковая кора, целлюлозная вата, пенополистирол, древесное волокно, пенопласт, бумажные гранулы, торф. Эти виды строительных теплоизоляционных материалов применяются исключительно внутри помещения, чтобы минимизировать высокую влажность. Однако природные строительные термоизоляторы не огнеупорны.
2. Неорганические теплоизоляционные материалы — горные породы, стекловолокно, пеностекло, минераловатные утеплители, вспененный каучук, ячеистые бетоны, каменная вата, базальтовое волокно. Хороший изолятор тепла из данной категории отличается высокой степенью паропроницаемости и огнестойкости. Особенно эффективно утепление изделием с гидрофобизирующими добавками.
3. Смешанные — перлит, асбест, вермикулит и другие утеплители из вспененных горных пород. Отличаются наилучшим качеством и, разумеется, повышенной стоимостью. Это самые дорогие марки лучших теплоизоляционных материалов. Поэтому таким утеплителем покрывают помещения намного реже, чем более экономными материалами.

Если нужно сделать термическую изоляцию трубопровода в стене, то для этого применяются  специальные «рукава» повышенной плотности.

Определение лучшего изделия зависит не только от цены. Их выбирают по качественным характеристикам, эргономичным свойствам и экологичности.

10 лучших теплоизоляционных материалов

Рассмотрим основные свойства лучших изоляторов тепла, которые применяются в современном строительстве и ремонте:

1. Минеральная вата. Под этим названием понимают все гибкие волокнистые теплоизоляционные материалы, которые изготавливают из минерального сырья. Минераловатные утеплители относят к высокопористым материалам, благодаря чему прекрасно справляются со своими функциями, поэтому и являются очень популярными.

Кроме того, у минеральной ваты много других достоинств:

• доступная цена, благодаря простоте производства и низкой стоимости сырья;
• легкость и удобство монтажа;
• высокая степень огнеустойчивости;
• хорошо пропускает воздух;
• не пропускает воду и влагу;
• морозостойкость;
• шумоизоляция;
• долгий срок службы.

К минусам этого изделия можно отнести необходимость монтажа гидроизоляционной пленки при установке, а также небольшой запас прочности.

2. Стекловата и базальтовые плиты. Как и обычное стекло, это изделие делают из кварцевого песка, извести и соды. Стекловату производят и как гибкие рулонные теплоизоляционные материалы, так и в виде цилиндра или плиты. Положительные свойства такие же, как и у минеральной ваты, но шумопроводность и запас прочности намного больше, а вот термоустойчивость ниже.

Базальтовая плита – это подвид стекловаты, который обладает такими положительными качествами, как:

• устойчивость к деформирующим воздействиям;
• долговечность;
• высокая степень прочности;
• низкие показатели поглощения влаги;
• устойчивость к воздействию высоких температур.

Применяются базальтовые плиты, как правило, снаружи для защиты фасадов, фундамента, кровли.

3. Пеностекло. Данный утеплитель делают посредством газификации стеклянного порошка при большой температуре. В результате получается материал с пористостью до 95 %.

Главные достоинства пеностекла:

• водо- и морозостойкость;
• простота обработки при монтаже;
• высокая прочность;
• огнеупорность;
• долгий срок службы;
• биологическая устойчивость;
• химическая нейтральность.

Разумеется, имеются и недостатки – высокая цена и воздухонепроницаемость, поэтому данный материал используют, в основном, для теплоизоляции промышленных зданий.

4. Целлюлозная вата имеет мелкозернистую структуру и состоит из нескольких компонентов: древесное волокно — 80 %, антипирен— 12 %, тетраборат натрия — 7 %. Данное изделие можно укладывать сухим и мокрым методом. В первом случае целлюлозную вату просто засыпаю и утрамбовывают, а вот втором — ее выдувают из специального пистолета.

Эковата облает такими преимуществами:

• невысокая цена;
• высокая степень теплоизоляции;
• безопасность производства;
• влагообмен без потери теплоизолирующих свойств.

Однако такой материал хорошо горит, легко повреждается при сжатии, а укладывать его очень непросто.

5. Пенопласт и пенополистирол. К данным материалам относятся два вида изделий – термопластичные и термонепластичные утеплители. Первые при повторном нагревании размягчаются (пенополистирол, пенополивинилхлорид), а вторые – отвердевают изначально и не размягчаются при повторном нагреве (пенополиуретан, кремниевые, эпоксидные, органические, фенолформальдегидны смолы).

Экструдированный полистирол – самый популярный из пенопластов, так как обладает массой достоинств:

• низкая степень влагопоглощения;
• высокая степень теплоизоляции;
• морозоустойчивость;
• большой запас прочности;
• простота укладки;
• низкая стоимость.

К минусам можно отнести горючесть, не пропускание воздуха и хрупкость при замерзании (если мороз ударил по мокрому пенопласту).

6. Пенополиуретан. Это изделие состоит из микрокапсул, заполненных воздухом, которые образуются в результате взаимодействия полиола и изоционата.

Среди преимуществ пенополиуретана можно выделить:

• идеально подходит для теплоизоляции неровных поверхностей;
• быстрота укладки;
• эластичность и гибкость;
• отсутствие стыков и швов;
• защищает от температур в диапазоне от -250 °С до +180 °С;
• устойчивость к биологическому воздействию.

Недостатками можно назвать выделение вредных веществ в случае горения, не пропускание воздушных потоков и необходимость использование специального оборудования для задувки при монтаже.

7. Пробка. Этот материал относят к экологически чистому изделию, поэтому она очень популярна на Западе и в европейских странах, как для утепления, так и для отделки поверхностей. Для утепления применяются пробковые плиты с толщиной до 5 см.

Пробка обладает такими положительными качествами, как:

• не усаживается с течением времени;
• не поддается гниению;
• легкая по весу;
• быстро и просто резать при укладке;
• высокая прочность;
• экологичность;
• долговечность;
• не вступает в реакцию с химическими веществами;
• не горит даже при воздействии прямого огня;
• не выделяет вредных веществ при воздействии высоких температур.

Однако максимальная температура использования – всего 120 °С.

8. Жидкая изоляция ТСМ Керамик. Этот утеплитель является одним из самых современных теплосберегающих материалов. В составе данного раствора – особые примеси с пустотелыми керамическими шариками, которые сцепляются друг с другом при помощи специальных веществ.

ТСМ Керамик обладает такими уникальными свойствами, как:

• высокая степень растяжимости;
• толщина изолятора всего 2-3 мм;
• легко наносится на любую поверхность;
• низкая теплопроводность;
• устойчивость к низким и высоким температурам, в том числе к открытому пламени;
• экономное применение – 1 литра ТСМ Керамик хватает для утепления двух квадратных метров поверхности.

При этом на напыление необходимо специальное оборудование, типа распылителя для краски или лоток и валик.

9. Рефлекторные теплоизоляционные материалы. Особая группа теплоизоляционных материалов, которая действует по принципу отражателей: рефлекторы сначала поглощают тепло, а потом возвращают его обратно в пространство. Внешняя поверхность из полированного алюминия, которая наносится на вспененный полиэтилен, отражает до 97% тепла.

Такие утеплители, очень тонкие на вид, поражают своими свойствами:

• 2 см рефлекторного материала выполняет функцию волокнистого изолятора тепла толщиной 15-20 см;
• высокая звуко- и пароизоляционная защита.

Самые популярные марки в данной категории – Пориплекс,  Экофол, Армофол и Пенофол.

10. Шлаковата. Стекловидный теплосберегатель из доменного шлака, который остается после выплавки чугуна. Поскольку шлак – отходы производства, то себестоимость материала очень низкая. Шлаковата прекрасно удерживает тепло в здании, но у этого утеплителя также есть и недостатки.

Прежде всего, это боязнь воды и влаги, вступает в реакцию с металлическими вставками внутри стен или пола. Кроме того, шлаковата ужасно колется при укладке, поэтому при проведении работ по монтажу нужна обязательная защита.

Однако, несмотря на множество недостатков, низкая цена этого утеплителя делает его одним из самых популярных современных материалов для теплоизоляции.

На какие параметры обращать внимание при выборе?

Выбор качественной теплоизоляции зависит от множества параметров. Берутся во внимание и способы монтажа, и стоимость, и другие важные характеристики, на которых стоит остановиться подробнее.

Выбирая самый лучший теплосберегающий материал, необходимо тщательно изучить его основные характеристики:

1. Теплопроводность. Данный коэффициент равен количеству теплоты, которое за 1 ч пройдет сквозь 1 м изолятора площадью 1 м2, измеряется Вт. Показатель теплопроводности напрямую зависит от степени влажности поверхности, поскольку вода пропускает тепло лучше воздуха, то есть сырой материал со своими задачами не справится.
2. Пористость. Это доля пор во всеобщем объеме теплоизолятора. Поры могут быть открытыми и закрытыми, крупными и мелкими. При выборе важна равномерность их распределения и вид.
3. Водопоглощение. Этот параметр показывает количество воды, которое может впитать и удержать в порах теплоизолятор при прямом контакте с влажной средой. Для улучшения этой характеристики материал подвергают гидрофобизации.
4. Плотность теплоизоляционных материалов. Данный показатель измеряется в кг/м3. Плотность показывает соотношение массы и объема изделия.
5. Влажность. Показывает объем влаги в утеплителе. Сорбционная влажность указывает на равновесие гигроскопической влажности в условиях разных температурных показателей и относительной влажности воздуха.
6. Паропроницаемость. Это свойство показывает количество водяного пара, проходящее за один час через 1 м2 утеплителя. Единица измерения пара – мг, а температура воздуха внутри и снаружи принимается за одинаковую.
7. Устойчивость к био разложению. Теплоизолятор с высокой степенью биостойкости может противостоять воздействию насекомых, микроорганизмов, грибков и в условиях повышенной влажности.
8. Прочность. Данный параметр свидетельствует о том, какое влияние на изделие окажет транспортировка, хранение, укладка и эксплуатация. Хороший показатель находится в пределах от 0,2 до 2,5 МПа.
9. Огнеустойчивость. Здесь учитываются все параметры пожарной безопасности: воспламеняемость материала, его горючесть, дымообразующая способность, а также степень токсичности продуктов горения. Так, чем дольше утеплитель противостоит пламени, тем выше его параметр огнестойкости.
10. Термоустойчивость. Способность материала сопротивляться воздействию температур. Показатель демонстрирует уровень температуры, после достижения которой у материала изменятся характеристики, структура, а также уменьшится его прочность.
11. Удельная теплоемкость. Измеряется в кДж/(кг х °С) и тем самым демонстрирует количество теплоты, которое аккумулируется слоем теплоизоляции.
12. Морозоустойчивость. Данный параметр показывает возможность материала переносить изменения температуры, замерзать и оттаивать без потери основных характеристик.

Во время выбора теплоизоляции нужно помнить о целом спектре факторов. Надо учитывать основные параметры утепляемого объекта, условия использования и так далее. Универсальных материалов не существует, так как среди представляемых рынком панелей, сыпучих смесей и жидкостей нужно выбрать наиболее подходящий для конкретного случая тип теплоизоляции.

Теплоизоляционные материалы. Основные понятия — Доктор Лом

На сегодняшний день известны 3 способа передачи тепла: 1. Конвекция это передача тепла за счет перемещения материи, например воздуха или воды. Таким образом тепло передается в жидких и газообразных средах. Зимой воздух в наших помещениях нагревается более менее равномерно благодаря естественной конвекции, ну и когда вода течет по трубам отопления — это тоже конвекция, чаще принудительная. 2. Теплопроводность передача тепла внутри материи, подобная передаче электрического тока в проводниках. Все пользуются электричеством, но четкой теории, объясняющей, как передается ток в проводниках, пока нет. Тоже самое можно сказать и про теплопередачу. И еще, хорошие проводники электрического тока являются хорошими проводниками тепла и, соответственно, плохими теплоизоляторами. И наоборот, чем выше электрическое сопротивление материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства. Чтобы отопительные батареи лучше отдавали тепло их делают из металлов, а чтобы батареи выглядели лучше, их красят белой краской и тем самым ухудшают их теплопроводность, впрочем это отдельная тема. 3. Радиация (инфракрасное излучение) — передача тепла за счет изменения формы материи из корпускулярной в волновую. Про радиацию знают все, а с объяснением природы радиации дело обстоит еще хуже, чем с природой теплопроводности или электричества. Излучать тепло могут все тела, и живые и неживые. Возможно также, что существуют и другие способы передачи тепла, которые пока не то что не объяснены, но даже не открыты. Для того, чтобы тепло передавалось любым из вышеперечисленных способов, нужна разница температур. Температура  физическая величина, которую знают даже дети, но никто просто объяснить не может. Определение температуры как «скалярной физической величины, характеризующей приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия» или «величины, обратной изменению энтропии системы при добавлении в систему единичного количества теплоты» мало что проясняет, хотя второе определение, на мой взгляд, более точно выражает физическую сущность температуры. Другими словами если бы не было разницы температур, о температуре никто никогда не узнал. Но так как разница температур все-таки есть и часто, по человеческим меркам, немалая, то возникает потребность в теплоизоляции. А чтобы определить свойства теплоизоляции используется: Коэффициент теплопроводности λ это количество тепла, проходящего через вещество толщиной 1 м и площадью 1 м2 за 1 час при разнице температур на входе и на выходе в 10оC. Например, зимой поверхность стены в помещении — это вход, а поверхность стены на улице — это выход, летом — наоборот. Измеряется коэффициент теплопроводности в Вт/(м*К) или Вт/(м*С). Толщина теплоизоляции самый простой и самый понятный термин. Любой существующий строительный материал обладает теплоизоляцией, даже полнотелый кирпич и бетон, поэтому толщина несущих конструкций зданий рассчитывается не только с учетом нагрузок, но и с учетом теплопроводности. Раньше считалось, что кирпичная стена толщиной в 51 см не нуждается в дополнительной теплоизоляции, но теперь это мнение во многих странах СНГ пересмотрено. Плотность теплоизоляционного материала чем ниже плотность материала, тем выше его теплоизолирующие свойства. Любой материал с плотностью ниже 400 кг/м3 можно считать теплоизоляционным материалом, кроме того такой материал может выполнять некоторые конструктивные функции. Самые лучшие теплоизоляторы имеют плотность 10-50 кг/м3, но такие материалы использоваться как конструктивные элементы не могут. Количество тепла, передающегося конвекцией, теплопроводностью или радиацией, зависит от различных факторов. Так, например, чем выше температура тела, и чем более тело является черным, тем больше тепла передается радиацией. Подробности изложены в законе Стефана — Больцмана. Количество тепла, передаваемого конвекцией и теплопроводностью, зависит от количества щелей в окнах и дверях, частоты открывания окон и дверей, силы ветра за окном, влажности воздуха и еще десятков факторов. Поэтому трудно точно определить, какое именно количество тепла передается каждым из способов из нашего с таким трудом обогретого жилья бездушной холодной улице. Ну а если приблизительно, то около 20-50% тепла уходит из наших квартир с радиацией, 60-20% при конвекции. Открывание дверей для входа или выхода в дом и наличие щелей в стенах потолках, полах, окнах и дверях тоже приводит к конвекции. Около 20-40% тепла уходит из наших квартир из-за теплопроводности. Максимально снизить конвекцию помогают современные окна и двери, при минимуме щелей около 40-50% тепла уходит с радиацией около 30-40% в результате теплопроводности и около 15-25% в результате конвекции. Большинство простых теплоизоляционных материалов рассчитаны на снижение теплопотерь при передаче тепла теплопроводностью. В гражданском строительстве теплоизоляция используется для стен, полов и потолков, то есть практически для всех элементов конструкций. Также теплоизоляция используется для трубопроводов, но это не наша тема. На сегодняшний день человечеству известны следующие Виды теплоизоляционных материалов — веществ: 1. Вакуум Это самый лучший и надежный теплоизоляционный материал, точнее будет сказать, что полное отсутствие материала и даже материи гарантирует максимально возможную теплоизоляцию. Именно такая теплоизоляция часто применяется в термосах и иногда при изготовлении стеклопакетов. Тем не менее даже через вакуум тепло может передаваться. В вакууме нет материи и соответственно не возможна теплопроводность и конвекция, а вот излучение проходит даже через вакуум. С одной стороны это плохо, так как выходит, что идеальной теплоизоляции не существует, а с другой стороны хорошо, потому как солнце нас греет благодаря только этому способу теплопередачи. Главный недостаток вакуума — это цена, как ни парадоксально это звучит. Дело в том, что для получения вакуума требуется дорогостоящее оборудование. 2. Воздух Самый лучший после вакуума теплоизолятор. Главные достоинства воздуха — самая низкая (после вакуума) теплопроводность, абсолютная доступность, абсолютная бесплатность и абсолютная простота использования. Именно поэтому воздух входит в состав всех ныне используемых теплоизоляционных материалов и чем воздуха в материале больше, тем материал лучше. Поэтому, когда Вы покупаете теплоизоляционный материал, то платите в-основном за воздух, как ни обидно это осознавать. Но ничего странного в этом нет, дело в том что у воздуха, как у теплоизолятора, есть несколько больших недостатков — слишком ненадежный элемент, нагрелся — поднялся, остыл — опустился, или говоря по-научному — конвекция. Кроме того, теплопроводность воздуха очень сильно зависит от влажности. Чем выше процент влаги в воздухе, тем хуже его теплоизоляционные свойства, а при очень высокой влажности воздух из теплоизолятора превращается в теплоноситель. Борьбе с конвекцией и насыщением воздуха влагой и посвящены разработки теплоизоляционных материалов. 3. Металл Как уже говорилось, металлы обладают самой высокой теплопроводностью, но при этом и самым высоким коэффициентом отражения тепловой радиации, поэтому металлы никогда не используются как самостоятельный теплоизолятор, а только в качестве вспомогательной теплоизоляции, в тех же термосах и в комбинированных теплоизоляционных материалах (чаще всего алюминий). Все. Больше никаких теплоизоляционных материалов — веществ, известных человеку, нет, а вот теплоизоляционных материалов, содержащих в той или иной форме воздух, или комбинированных материалов — огромное множество и когда речь заходит о теплоизоляционных материалах, то имеются в виду материалы — контейнеры воздуха. Теплоизоляционные материалы — вещества придуманы довольно давно, теософы утверждают, что отцом, ученые, что матерью, но как бы то ни было, патента на изобретение или на использование ни у кого нет, а потому всеми этими материалами можно свободно пользоваться. Например, когда Вы заказываете окна со стеклопакетами, то обращать внимание нужно на толщину воздушной прослойки между стеклами, а не на количество и хитроумность камер в профиле. Казалось бы, очевидный факт — чем больше расстояние между стеклами, тем лучше общая теплоизоляция окна — но девочки, занимающиеся оформлением заказов, поверить в это не могут. Или еще пример, если Вы зашиваете старую стену гипсокартоном, пластиковыми панелями, панелями МДФ или любым другим материалом, то кроме преследуемых эстетических целей Вы абсолютно бесплатно получаете дополнительную теплоизоляцию. Правда, если на старой стене есть трещины и щели, пропускающие воздух, то их нужно предварительно заделать, иначе толку от такой теплоизоляции будет не много, конвекция и изменяющаяся влажность воздуха сведут на нет такое утепление. Впрочем и при использовании платных теплоизоляционных материалов дефекты стены заделывать все равно придется. Виды теплоизоляционных материалов — контейнеров воздуха: 1. Теплоизоляция из минерального сырья. Минеральная вата называется так потому, что по структуре напоминает обычную целлюлозную вату. Видов минеральной ваты несколько: стекловата — производится из песка, каменная вата — производится из горных минералов (базальты, мергели, доломиты и др.), шлаковата — производится из расплавов доменного шлака. Главные достоинства таких утеплителей — высокая огнестойкость плюс относительно низкая цена (минералов в Земле много, а песка и подавно). Главные недостатки — возможная опасность для здоровья и низкая влагостойкость. При работе с такими утеплителями необходимо использовать перчатки, очки и даже респиратор. Тот, кто работал с советской стекловатой, знает, какая это гадость, и хотя современная стекловата не такая «колючая», но пользы для здоровья от нее по-прежнему не много, в Германии, например, минеральная вата уже не используется. При использовании таких утеплителей следует дополнительно защищать их поверхность полиэтиленовой пленкой для пароизоляции. Пеностекло также изготавливается из песка, но по структуре ближе к пенопласту. Главные достоинства — прочность, высокая огнестойкость, высокая влагостойкость (паронепроницаемость), высокая экологичность. Главный недостаток высокая цена. Газонаполненные бетоны (пенобетон, газобетон, ячеистый бетон) и бетоны с легкими наполнителями (шлакобетон, керамзитобетон, перлитобетон и др.). Главные достоинства таких материалов — высокая огнестойкость и то, что они могут использоваться как конструктивные материалы для стен. Главный недостаток — низкая водостойкость. Для утепления полов часто используется насыпная теплоизоляция из керамзита, получаемого обжигом легкоплавкой глины, вспученного перлита, вспученного вермикулита и др., а также газонаполненные шлаки, остающиеся после выплавки металлов. Главное достоинство таких материалов — низкая цена. Главные недостатки — низкая водостойкость и возможность усадки. 2. Теплоизоляция из полимеров Производятся такие материалы в-основном из газа или нефти. Наиболее известные представители таких теплоизоляционных материалов — пенопласт, экструдированный пенополистирол (более плотный пенопласт), пенополиэтилен, и пенополиуретан (большинство потребителей знают этот материал, как монтажную пену, или как поролон, который, действительно, является одним из видов пенополиуретана, но в качестве строительной теплоизоляции не используется из-за короткого срока службы). Главное достоинство таких теплоизоляционных материалов — высокая влагостойкость. 3. Теплоизоляция из натуральных растительных материалов Самый древний, самый экологически чистый и на сегодняшний день самый дорогой вид теплоизоляции. Деревянные стены, полы, потолки, пробковое или бамбуковое покрытие и даже обычная вата, которую бабушки засовывают на зиму между оконными рамами — основные представители теплоизоляции из натуральных растительных материалов. Главные недостатки — подверженность горению и гниению, а также низкая влагостойкость. Чтобы повысить влагостойкость, такие материалы подвергаются обработке водостойкими пропитками или финишной обработке лаками или красками. А еще выпускают пробковую подложку под ламинат и паркетную доску, пропитанную битумом или прорезиненную. 4. Теплоизоляция с использованием натуральных растительных материалов Древесно-волокнистные и древесно-стружечные плиты низкой плотности используются в-основном как теплоизоляционные материалы. Недостатки у плит такие же как и у теплоизоляции из натуральных растительных материалов плюс сомнительная экологичность (при изготовлении плит используются клеи и смолы). Для повышения влагостойкости такие материалы также подвергаются обработке водостойкими пропитками. А чтобы было еще веселее, производители выпускают теплоизоляционные материалы под своими торговыми марками, описать которые практически невозможно, упомяну наиболее популярные. Таблица 1. Виды теплоизоляции. Тепло- изоляция Виды Торговые марки Применение Ориентиро- вочная цена, $/м2 Огне стойкость Водопогло-щение, % от объема Плотность, кг/м3 Тепло- проводность, Вт/м·К 1. Из минераль-ного сырья Стекловата Isover Ursa Knauf Утеплит Внутренняя теплоизоляция стен, потолков, кровли, вентилируемых фасадов, возможно использование для утепления полов по лагам 1.2 — 1.5 1.2 — 1.5 1.2 — 1.5 0.9 — 1.2 НГ 20-30 11 11 11 10 и 12 0.038 — 0.047 Базальтовая вата Rockwool Izobox Light Izovol Термобазальт  Внутренняя теплоизоляция стен, потолков, кровли, полов, вентилируемых фасадов 2.5 — 10 2.0 — 2.3 2.3 — 2.6 2.3 — 8 НГ 30 — 20 30 25 30 — 12 20 — 60 25 35 30 — 180 0.038 — 0.05 Пеностекло Foamglass Нео Тим и др. Теплоизоляция стен, потолков кровли 27-33 НГ 2 180-200 0.037 — 0.044 2. Из полимеров Пенопласт ПСБ-15 ПСБ -25 ПСБ-35 ПСБ-50 Пеноплекс  Теплоизоляция стен, потолков, кровли, возможно использование для утепления полов по лагам 0.9 — 1.1 1.4 — 1.7 2.1 — 2.3 2.7 — 3 2.1 — 2.3 Г1-Г2 3 2 2 2 2 10-11 20-25 30-35 45-50 30-35 ~0.042 ~0.039 ~0.037 ~0.035 ~0.037 Пенополи-этилен Изолон, Izoflex, Izopor, Verdani и др. В качестве подложки под ламинат и паркетную доску 0.5 — 3 Г1-Г2 <1 25 — 200 0.038 — 0.045 Пенополи-уретан (ППУ) Промышлен-ный бытовой (баллончики) Наносится напылением на любые поверхности 15-30 — Г1-Г2 1-3 до 30 25-80 15-25 0.027-0.035 3. Из расти-тельных материалов пробка Parkolag Kraiburg Maestro и др.    Внутренняя теплоизоляция стен, потолков, кровли, полов 3-11 Г3-Г4 <1 110-320 0.035-0.045 3. С использо-ванием расти-тельных материалов целлюлозная вата Эковата Теплоизоляция стен выдуванием или вручную ~0.5$ /кг Г1-Г2 до 50 35-65 0.032-0.041 Мягкие ДВП М-1, М-2, М-3, М-4, М-12, М-20 и др. Теплоизоляция стен, потолков, кровли, полов 2-5 Г3-Г4 до 50 100-400 0.06 — 0.08 Примечания: 1. Теплоизоляционные материалы выпускаются разной толщины. Необходимая толщина теплоизоляции определяется теплотехническим расчетом.  2. Теплоизоляционные материалы, которые чаще используются как конструктивные элементы, в таблице не даны. Для таких материалов первостепенным является расчет на нагрузки. 3. Для основных теплоизоляционных материалов Цена за 1 м2 дана для толщины 50 мм. 4. Большинство теплоизоляционных материалов могут выпускаться как в простом виде, так и в комбинированном — с алюминиевой пленкой.

Выбираем самый лучший утеплитель по коэффициенту теплоизоляции

Современный рынок строительных материалов предлагает огромный выбор самых различных утеплителей, отличающихся назначением, коэффициентом теплопроводности, устойчивостью к огню и т.д. В данной статье мы рассмотрим самые популярные варианты и постараемся определить, какой утеплитель лучше.

Характеристики теплоизоляционных материалов

Для начала рассмотрим основные характеристики утеплителей в порядке убывания их важности.

• Теплопроводность. Данный показатель характеризует способность материала проводить тепло. Чем он ниже, тем лучше.
• Влагопроницаемость и влагопоглощение. Чем меньше влаги пропускает и впитывает утеплитель, тем лучше он сохраняет свои изоляционные свойства при воздействии воды и других жидкостей. 
• Паропроницаемость. Материал не должен препятствовать циркуляции паров, ведь в противном случае внутри помещения может образоваться так называемый парниковый эффект. 
• Пожаробезопасность. Теплоизоляционный материал не должен поддерживать горение, а также выделять вредные вещества при воздействии повышенных температур.
• Прочность на сжатие. Данный показатель определяет, насколько хорошо материал сохраняет свою форму и толщину при внешних физических воздействиях. Многие утеплители при сжатии попросту теряют часть своих теплофизических свойств. 
• Экологичность. Этот показатель особенно важен для жилых помещений и объектов, ведь в них утеплитель располагается в непосредственной близости к людям. Соответственно, материал не должен наносить вред здоровью человека и животных ни при каких обстоятельствах.
• Звукоизоляция. Если утеплитель не проводит шумы, то при его укладке вы сможете сэкономить на обустройстве дополнительного шумоизоляционного слоя.

Теперь, когда мы определились с основными характеристиками теплоизоляции, можно приступать к рассмотрению конкретных материалов.

Пенополистирол (пенопласт)

Данный материал особенно популярен на рынке благодаря своей доступной цене, а также отличным теплофизическим свойствам. В зависимости от плотности материал может иметь коэффициент теплопроводности от 0,038 до 0,050 Вт/(м*С). 

Недостатком данного утеплителя является то, что он не дышит и при его использовании на стенах может образовываться конденсат. Кроме того, он имеет группу горючести Г3-Г4 (средняя-повышенная горючесть). 

Но на сегодняшний день на рынке также имеется пенополистирол, в состав которого входят антипирены, позволяющие снизить группу до Г1 (низкая горючесть). Такой материал гаснет в течение 4 секунд после устранения источника огня. 

Экструдированный пенополистирол

Коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола составляет 0,031 Вт/(м*С). При этом он имеет более высокую паропроницаемость, чем обычный пенопласт — около 0,013 мг/ (м*ч*Па). Правда, даже этого не совсем достаточно для жилых помещений.

По всем остальным показателям материал достаточно хорош — он является самозатухающим, легко режется и имеет высокую сопротивляемость к сжатию. Его часто используют для теплоизоляции фундамента и отмостки.

Базальтовая вата

Материал изготавливается из базальтовых пород путем расплавления и последующего раздува с добавлением специальных примесей, которые обеспечивают более стойкую волокнистую структуру. Он пожаробезопасен, экологичен, а также характеризуется хорошей тепло- и шумоизоляцией.

Коэффициент теплопроводности базальтовой ваты составляет 0,037-0,039 Вт/(м*С), паропроницаемость — 0,49-0,6 мг/ (м*ч*Па). При этом стоимость материала сопоставима с пенопластом.

Минеральная

Коэффициент теплопроводности данного материала составляет 0,034-0,044 , а паропроницаемости — 0,5 мг/ (м*ч*Па). При этом материал не горит.

Но есть у стекловаты и свои недостатки: в дешевом исполнении она теряет свои теплофизические качества из-за воздействия влаги и слеживания. Но эти проблемы решаются в более профессиональных линейках материалов. Они имеют защиту от влаги, а также более эффективны с точки зрения изоляционных качеств. Их использование позволяет уменьшить необходимую толщину материала для эффективного утепления.   

PIR-плиты

PIR-плиты — это утеплитель, изготовленный из пенополиизоцианурата, который по своей сути является улучшенной модификацией пенополиуретана с более высокими эксплуатационными свойствам и пожароустойчивостью. 

Этот материал имеет самый низкий коэффициент теплопроводности из всех рассматриваемых образцов. Он составляет всего около 0,023 Вт/(м*С). Пенополиуретан отличается практически нулевой паропроницаемостью (0,0015 мг/ (м*ч*Па)), что может стать причиной образования конденсата между стеной и утеплителем. 

При этом по другим показателям он полностью соответствует всем установленным требованиям: самозатухающий, отличные гидроизоляционные свойства, возможность бесшовного монтажа.          

Какой утеплитель самый теплый?

Если сравнить все показатели для всех рассмотренных материалов, то сравнительная таблица в порядке увеличения коэффициента теплопроводности (снижения изоляционных свойств) будет иметь следующий вид: 

• базальтовая вата;
• стекловата;
• пенополистирол;
• экструдированный пенополистирол;
• PIR-плиты.

Самый теплый утеплитель, который сегодня применяется в строительстве, — это пенополиуретан.

Но значит ли это, что он подойдет для утепления любых объектов и помещений, обеспечив при этом наилучший результат? Конечно же нет. При всех своих преимуществах он имеет практически нулевую паропроницаемость, поэтому не всегда подойдет для утепления жилых помещений. 

И это касается не только пенополиуретана — остальные теплоизоляционные материалы также имеют различные характеристики, и низкая теплопроводность не всегда является основным критерием выбора.

Как же в таком случае выбрать теплоизоляцию? Не стоит стремиться купить самый теплый утеплитель; куда важнее качество продукта и то, насколько он соответствует конкретным условиям эксплуатации. 

Соответственно, перед покупкой лучше проконсультироваться со специалистом магазина либо человеком, который имеет опыт в проведении работ по утеплению.  

Самая эффективная теплоизоляция: сравнение популярных вариантов

Какая теплоизоляция самая эффективная? Строительные компании, ремонтные бригады, мастера-одиночки, профессионалы и любители постоянно мониторят этот вопрос, ищут новинки. Заказчики еще больше заинтересованы в высоком качестве изоляции своих домов, квартир, офисных, торговых, производственных помещений, поэтому тоже внимательно изучают информацию, советуются и «гуглят» в поисках долговечного, эффективного и доступного материала для этих целей.

Чтобы выбрать самый эффективный теплоизоляционный материал, нужно оценить свойства различных вариантов, насколько они подходят в данном конкретном случае.

1.       Обеспечивает ли материал надлежащую защиту от теплопотерь и изоляцию от проникновения холода?
2.       Если нужна изоляция внутри квартиры или жилого дома, насколько экологичен и безопасен материал для здоровья человека?
3.       Насколько стоек материал к воздействию паров, химическим соединениям?
4.       Справляется ли материал для уличного использования с воздействием снега, дождя, солнечных лучей, сменой температур?
5.       Не боится ли материал грызунов, насекомых, грибков, не слишком ли он громоздкий?
6.       Эффективность замены теплоизоляции паропроводов определяется стойкостью к высоким температурам, природным факторам и антивандальностью.
7.       Насколько удобно и легко покрытие в монтаже, эстетично ли выглядит, чем и как маскируется?
8.       Есть ли дополнительные функции – например, звукоизоляция, защита от горения?

Фольга, вата, пенопласт или краска-термос?

Каждый из современных материалов обладает плюсами и минусами.

•          Фольгированный утеплитель – эластичный, отлично справляется с отражением УФ, но используется только в дуэте с другими материалами.
•          Минеральная вата хороша для сохранения тепла и шумоизоляции, однако боится влаги и требует дополнительных слоев защиты.
•          Пенополистирол теплый, но хрупкий, нестойкий к окислителям, повреждению грызунами, огнем.
•          По мнению многих мастеров, самая эффективная теплоизоляция – жидкая, которая наносится как краска. Это же подтверждается официальными характеристиками материала. Некоторые покупатели пугаются цены, однако при ближайшем рассмотрении и расчетах она оказывается вполне приемлемой.

Выбирайте современные материалы от компании «Специальные технологии», и пусть ваши ремонты будут удачными!

Утепление стен домов жидким утеплителем — пеноизол.в Москве. Теплоивизионное обследование

    С приходом XXI века изменились требования к качеству возводимого жилья. Федеральный закон 2009 года «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности …» резко изменил правила игры во всех отраслях экономики и самым непосредственным образом затронул строительную индустрию, регламентируя её жёсткими нормативами энергоэффективности возводимых зданий. Новые стандарты не допускают возведение отапливаемых, но не утеплённых зданий.

   Для удовлетворения современных строительных требований и в соответствии с новыми нормами энергоэффективности, все вновь возводимые отапливаемые сооружения должны хорошо теплоизолироваться.

 

 

   Задача и предназначение теплоизоляции:

снизить потери тепла зимой, уменьшить нагрев зданий летом;

защитить несущие конструкции от агрессивных воздействий окружающей среды;

уменьшить вредное влияний тяжелых температурных перепадов и прямое их следствие – деформации силовых элементов, что объективно увеличивает срок службы здания в целом;

   Теплоизоляционные материалы.

    Теплоизоляционные материалы делятся по типу исходного сырья на органические, неорганические и смешанные. Самые распространённые утеплители, органические и неорганические, при сопоставимых плотностях находятся в одном ценовом сегменте.

Неорганические утеплители это различные минеральные ваты и плиты из них (например, каменная вата),вспученный перлит, вермикулит, минеральная вата (стекловата),газобетон и т. д.

Неорганические волокнистые утеплители, пожалуй, самые востребованные в строительстве. Ценны такие их качества, как высокая огнестойкость и хорошая паропроницаемость, в то же время воздух между волокнами находится в статичном состоянии, что препятствует конвективному переносу тепла и делает их хорошими теплоизоляторами.

 

    Минеральная вата (стекловата) хороший, проверенный временем утеплитель, с теплопроводностью между 0,035 и 0,045 Вт/мК, по этому показателю один из лучших теплоизоляционных материалов. Утеплитель минерального происхождения, применяемый для тепловой, звуковой и противопожарной изоляции в строительстве, промышленности и судостроения. Минеральная вата самый востребованный материал на рынке, широко используемый для теплоизоляции домов и сооружений. Не горюч, с хорошими диэлектрическими свойствами и прекрасной паропроницаемостью.

 

 

   Из недостатков (про прочность – чего нет, того нет),можно отметить гигроскопичность. Минералловатные утеплители, не имея капиллярной структуры, сами боятся влаги.Это общий недостаток всех минералловатных утеплителей. Что бы его уменьшить, производители проводят гидрофобизацию волокна. С течением времени минвата дает усадку, особенно в вертикальных конструкциях зданий, для устранения этого негативного эффекта, для стен применяют минераловатные утеплители плотностью от 120кг/м³  и выше. Еще одним существенным недостатком утеплителей на основе минваты является не стойкость к воздействию грызунов, которые устраивают ходы и норы практически во всех конструкциях здания, где находится минвата.

 

    Каменная вата, паропроницаемый материал, высоко ценится её стойкость к воздействию огня (до 1000 °С). Устойчива к старению – распаду и к воздействию микроорганизмов и насекомых. Используется во всех внешних конструкциях зданий в качестве тепловой защиты, а в перегородках служит звукоизолятором. Единственное место, где её не рекомендуют применять — это изоляция стен подвалов и цокольных этажей. Коэффициент теплопроводности каменной ваты в промежутке от 0,035 до 0,039 Вт/мК. В то же время, большие вариации плотности от 30 кг/м³ до 250 кг/м³ позволяют использовать высокоплотные модификации и там, где присутствуют большие распределённые нагрузки, к примеру для звуко-теплоизоляции полов.

 

 

 

   Существенным недостатком утеплителей на основе каменной ваты так же как и стекловаты является не стойкость к воздействию мышей и крыс, которые в ней основательно обосновывают свои жилища.

 

 

    Кроме минеральной и стекловаты, большим спросом пользуются и органические утеплители, такие, как пенополистирол и экструдированный пенополистирол. Благодаря низкому коэффициенту теплопроводности от 0,035 до 0,040 Вт/мК, низкой стоимости и простоте монтажа, эти утеплители одни из самых практичных изоляционных материалов на нашем рынке. Применяются для теплоизоляции внешних стен зданий, утепления полов подвалов, цокольных этажей и плит перекрытий под цементно-песчаной стяжкой.

    Основные недостатки: пожароопасен, а продукты горения сильно токсичны, пароизолятор, что также необходимо учитывать, особенно при утеплении деревянных домов.

Основное направление использования пенополистирола и экструдированного пенополистирола – утепление стен подвалов, цокольных этажей, утепление полов по грунту, утепление отмосток и придомовых территорий.

 

 

 

 

Так же существенным недостатком пенопласта (в том числе и экструдированного пенополистирола) является нестойкость к воздействию мышей и крыс. Даже будучи оштукатуренным, пенопласт остается беззащитным перед грызунами, в котором они делают множество ходов и нор, тем самым разрушая теплоизоляционный слой здания.

 

 

   Пенополиуретан так же широко применяется в строительстве, и, в первую очередь, для утепления стен и ремонта крыш. Имеет даже лучшие теплоизоляционные свойства, чем пенополистиролы и минваты. Коэффициент теплопроводности материала в интервале от 0,020 до 0,035 Вт/мК.  Пенополиуретан имеет низкую паропроницаемость, что относит его к гидроизоляторам, и это один из существенных недостатков при утеплении деревянных конструкций. Стоек к воздействию влаги и перепадам температур.

 

   Пожароопасен, при горении выделяет токсичные газы, что так же не способствует расширению сферы его применения. Технология утепления зданий при помощи ППУ довольно сложная и при несоблюдении технологических режимов работы оборудования существует большая вероятность получить некачественный материал с большой усадкой, особенно это касается утепления закрытых полостей, где крайне сложно проконтролировать процесс заливки ППУ.

   Но главная причина, препятствующая его широкому использованию, высокая стоимость, намного превышающая цену минералловатных и пенополистирольных утеплителей.

   Полиуретан производится прямо на строительной площадке в виде пены и с помощью специального оборудования наносится на обрабатываемые поверхности и закрытые полости. Высокий коэффициент адгезии, монолитность и большая прочность полученного продукта делают его незаменимым для объектов со специальными требованиями к утеплителю.

   В быту и строительстве, для мелких ремонтных и теплоизоляционных работ, широко применяется его однокомпонентная модификация, так называемая монтажная пена, твердеющая на воздухе, в виде баллончиков с пенообразователем.

 

 

   Пеноизол — разновидность карбамидных пенопластов. Производится на строительной площадке непосредственно у объекта утепления, и в жидком виде под давлением закачивается в полости стен и перекрытий. Что позволяет добиться лучших результатов, чем утепление  традиционными теплоизоляционными материалами, так как пеноизол проникает во все полости, пустоты, трещины, создавая при этом эффективный теплоизоляционный слой. 

 

 

 

   Пеноизол имеет группу горючести Г2, при температуре выше 200°С обугливается, но при этом никак не поддерживает горение и не выделяет токсинов, в отличие от пенополистирола. Грызуны не живут в пеноизоле, чего не скажешь о пенопластах и минватах, в которых мыши устраиваются как дома.

 

 

 

 

 

 

 

     Пеноизол «дышащий» негорючий утеплитель, имеющий капиллярную микроструктуру (размерностью 20-30 мкм). Эта особенность делает его одним их лучших теплоизоляторов для деревянных строений и позволяет использовать его как утеплитель деревянных домов и конструкций без ограничений, не опасаясь появления плесени. В основе процесса влагопереноса внутри пеноизола — капиллярная структура, эффективно перекачивающая влагу через свою толщу в сторону более низких парциальных давлений пара. При этом капиллярная структура пеноизола не позволяет применять его для утепления тех частей зданий и сооружений где утеплитель будет контачить с грунтом (например подземная часть фундаментов, стяжка по грунту),т.к. влага будет поступать в материал, ухудшая его теплоизоляционные свойства.

 

         В связи с тем, что пеноизол производится непосредственно на строительном объекте, материал первоначально получается влажным (содержание воды в свежем материале до 75%) и высыхает и полимеризуется он уже в утепляемых полостях здания. Полости кирпичных и бетонных зданий пеноизол заливается под большим давлением, что нивелирует появление усадки материала в процессе сушки длящейся 2-3 недели.

    При утеплении каркасных строений,навесных фасадов и открытых поверхностей (чердаки, перекрытия),там где невозможно создать большое давление в стене при заливке, материал подвержен воздействию усадочных явлений (до 1%) во время сушки и финишном наборе прочности материалом.

Для успешной борьбы с усадкой в каркасных строениях специалисты компании Армопласт применяют комплекс мер:

— обязательное микро- и макро- армирование пеноизола в каркасных зданиях и открытых заливках

— недопустима быстрая сушка материала, т.к. пеноизол во время быстрой сушки не успевает достаточно полимеризоваться и набрать достаточную прочность, что приводит к высокому проценту усадки материала (пеноизол должен находиться между пароизолирующей и ветрозащитной паропрозрачной мембранами и высыхать в течении 2-4 недель)

— обязательное использование «правильных» компонентов, так называемой «пеноизольной» смолы ВПСГ и технологии Меттемпласт.

   Таким образом соблюдая несложные технологические требования, утепляя каркасные и деревянные здания пеноизолом на специально разработанных для него смолах, применяя армирование материала, закачивая пеноизол под гидроизолирующие и ветрозащитные мембраны (это требование обязательно так же и для утеплителей на основе минваты и эковаты),такое негативное явление как усадка полностью исключается, при этом получается прекрасный монолитный бесшовный теплоизолирующий слой дополнительно связанный по всему объему армирующими минеральными волокнами исключающими усадку в течении всего срока службы материала.

 

 

  

     Пеноизол позволяет аккуратно запенивать полости, обволакивая все элементы конструкций, лежащие на пути. Коэффициент теплового сопротивления пеноизола от 0,030 до 0,035 Вт/мК, что лучше, чем у минералловатных и пенополистирольных утеплителей  и позволяет получить меньшие теплопотери через ограждающие конструкции при всех прочих равных условиях.

 

 

   Эковата – рыхлое, легкое целлюлозное волокно, производимое из макулатуры (80%) с добавками антисептиков и антипиренов (до 20%). Экологически чистый материал, поскольку в основе целлюлоза. Очень практична (компактна) в транспортировке, поскольку производители формируют её в плотно упакованные брикеты (300 кг/м³),а на объекте с помощью специального оборудования её распушают до необходимой плотности.

   Применяют два основных способа укладки: сухой, с помощью воздуходувных установок, и влажная укладка. В обоих случаях распушённый в специальном бункере утеплитель с потоком воздуха задувается в утепляемые полости, где равномерно распределяется, проникая во все пустоты. Этот способ так же, как и заливка пеноизола под давлением позволяет ремонтировать или восстанавливать теплоизоляционные слои без полной разборки  фасада.

   Мокрый способ отличается лишь тем, что вата в момент задувки дополнительно смачивается водой или раствором воды с клеем.

 

    При утеплении эковатой плотностью ниже 50кг/м³ материал обладает существенной усадкой, особенно в вертикальных конструкциях.

   Характеристики эковаты:

утеплитель и шумоизолятор – плотностью от 30 до 75 кг/м³, с низкой воздухопроницаемостью;

теплопроводность — 0,032-0,041 Вт/мК – показатель, как  у лучших утеплителей;

группа горючести — Г2 – такая же, как у пеноизола, но в отличие от него, эковата умеренно горюча (пламя подавляется присутствующими в её составе антипиренами).

Материал отличается хорошей влагопроницаемостью,  легко аккумулирует и отдаёт влагу в соответствии с изменением влажности окружающей среды.

К плюсам данного утеплителя несомненно можно отнести высокую скорость монтажа, а сухим методом работы по утеплению можно вести и зимой.

 

    Пеностекло. Как утеплитель, обладает набором таких ценных в строительстве качеств, как прочность, жёсткость, не гигроскопичность, не горит, с высокой термической (450°С – начало деформации) и химической стойкостью. К тому же легко пилится – очень ценное свойство на строительной площадке. Пеностекло, натуральный материал — это на 100% обычное стекло, правда, вспененное по специальной технологии. Отсюда и его химическая и термическая стойкость.

   Пеностекло по структуре похоже на пемзу, с такой же закрытой  ячеистой структурой, высокой адгезией поверхности (хорошо клеится),с нулевой ветро и паропроницаемостью. В строительстве как утеплитель используется более полувека, а проведённые исследования образцов пятидесятых годов выпуска не выявили никаких значимых изменений внешнего вида (деструкции),и всего лишь на несколько процентов ухудшились теплоизоляционных свойств. Гомельский стекольный завод, единственный производитель теплоизолятора на постсоветском пространстве, гарантирует 100 летнюю эксплуатацию.

   Из положительных характеристик хотелось бы отметить, стабильность размеров утеплителя, с коэффициентом расширения близким к коэффициентам расширения основных строительных материалов, таких как бетон, металлы. 

   Основных недостатков два: непаропроницаемый утеплитель, характеристика, противоречащая современной строительной философии «стены и потолки должны дышать», то есть автоматически удалять накопившуюся влагу в окружающую среду. Второй и наверное главный, высокая стоимость, что переводит его, учитывая уникальные характеристики, в разряд специальных.

   Пеностекло получило широкое распространение как термоизолятор промышленных печей, дымовых труб, в пищевой, химической и атомной промышленности. Широко применяется в строительстве значимых общественных зданий в основном для термоизоляции крыш, утепления гостиниц, спортивных сооружений. Там где востребованы его уникальные прочностные, термические, гигроскопические, пожаробезопасные и санитарно-гигеенические качества.

 

   На рынке теплоизоляционных материалов под видом «экологически чистых» анонсируются и другие утеплители, иногда достаточно экзотические, в основе своей содержащие  целлюлозу, глину, перлит, вермикулит, камыш, лён, солому, овечью шерсть, кизяк и другие. У них достаточно высокий коэффициент теплопроводности по сравнению с вышеописанными утеплителями, поэтому дома нуждаются в более толстом слое теплоизолятора. Большинство таких, для нас экзотических утеплителей, используется локально в разных странах мира, в соответствии с наличием  источников сырья и сложившимися традициями строительства.

   Утепление  дома  «экологически чистыми» материалами.

   К сожалению, не редко под видом «экологически чистых» материалов рекламируются неэффективные, непроверенные, нестойкие утеплители или  утеплители вчерашнего дня.  По сути это недобросовестная эксплуатация модного тренда.

   Для достижения хорошего уровня теплоизоляции внешних стен, рекомендуется использовать величину коэффициента теплопередачи равную U = 0,35 Вт / м ² К. Это равносильно в среднем 10 см слою минеральной ваты (280 кН / м ² ) или 9 см слою пенополистирола (220 кН / м ²).

   Чем ниже коэффициент теплопроводности утеплителя, тем качественней теплоизоляция.

   Это определение совершенно не корректно при выборе утеплителя.

   Для грамотного выбора утеплителя и способа теплоизоляции необходимо иметь хорошие знания физических и химических свойств, знать преимущества, недостатки и ограничения в  применении того или иного вида утеплителя. Идеальный утеплитель — это термос, в реальности такого не существует. Хороший теплоизолятор – это всегда компромисс между желаемым и имеющимся набором свойств, ценой и качеством.

   Выбирая теплоизоляционный материал, кроме теплопроводности учитывают в комплексе и другие качественные характеристики, такие как: огнестойкость, коэффициент диффузии водяного пара, долговечность, устойчивость к воздействию влаги, микроорганизмов. Где будет применяться, в каких условиях работать, как взаимодействовать с элементами конструкции, какие ограждающие конструкции будут применены, где и какие ожидаются мостики холода и многое другое. Теплопотери дома зависят не только от коэффициента теплопередачи утеплителя, но и от архитектуры здания, состава и свойств его конструкций.

 

   Для утепления разных частей дома нужно выбирать утеплитель, оптимальный для данных условий эксплуатации.  К примеру, фундамент лучше утеплить экструдированным пенопластом, несмотря на его высокую пожароопасность. Закопанный в землю он не загорится, а набор остальных его свойств лучше всего подходит для утепления фундамента. Внешнее утепление стен и потолков брусового дома лучше  сделать пеноизолом, как наиболее подходящего для деревянного домостроения и имеющего лучшее соотношение цена-качество.

   Знание теплофизических свойств строительных материалов, их взаимодействия, в том числе утеплителей — одно из необходимых условий для грамотного проектирования и строительства энергоэффективных зданий.

 

 

 

 

 

 

ЭФФЕКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТЕПЛОЙ КРЫШИ

Утеплитель для кровли — один из важнейших стройматериалов, создающих комфортный климат в помещении. Ведь теплый воздух, поднимаясь вверх, уходит через крышу. А все элементы крыши должны выдерживать и жару, и холод, и дождь, и снег, и сильный ветер, на протяжении десятилетий оставаясь водонепроницаемыми и обеспечивая надежную теплозащиту помещений под ней.

Теплоизоляцию кровли обеспечивает слой из специальных материалов с низкой теплопроводностью. На эффективность утепления влияют физико-технические и теплофизические свойства теплоизоляционных материалов: коэффициент теплопроводности, плотность, толщина, вес, стойкость к перепадам температур и влажности, в том числе морозостойкость и водостойкость, механическая прочность.

Подбор утеплителя для кровли зависит от конструкции крыши и типа кровли. При утеплении скатной кровли, мансардной крыши нежелательно использовать слишком объемный и слишком тонкий материал. Утеплитель не должен проседать под собственным весом и нести большую нагрузку на несущие конструкции.

В качестве теплоизоляционных материалов плоских и скатных крыш в виде плит и рулонов применяются стекловата, стекловолокно, минеральная (каменная, базальтовая) вата, вспененное стекло, пенобетон, пенополистирол.

Минвата считается одним из самых удобных утеплителей для несущих конструкций скатной кровли (отталкивает влагу, химически нейтральна, не боится огня, обладает очень низкой теплопроводностью, прекрасный звукоизолятор). Базальтовые материалы используют для плоских крыш, укладывая на прочную бетонную и металлическую основу. Однако такое утепление достаточно дорого и трудоемко, а его некачественная укладка оборачивается большими теплопотерями в дальнейшем.

Маты и плиты из стекловолокна, а также стекловата — дешевый огнестойкий материал. Однако при эксплуатации деформируется, образовывая неутепленные участки, через которые уходит тепло. К тому же утепление стекловатой требует основательной паро- и гидроизоляции. Для утепления плоских крыш иногда применяют более безопасное вспененное стекло, но оно стоит недешево.

В качестве утеплителей сегодня широко применяются легкие, прочные пенополистирольные плиты или рулоны. Они подходят и для плоских крыш в промышленности, и для мансард жилых домов. Экструдированный полистирол обладает прекрасными водоотталкивающими свойствами, а для его эксплуатации в условиях повышенной температуры и влажности проводится дополнительная пароизоляция в виде дополнительного изоляционного шара из полиолефина, полиэтилена или фольги.

Кровельные работы в современном жилищном и промышленном строительстве, при капитальном ремонте и модернизации сооружений все чаще требуют применения экологически чистых, легких, прочных и долговечных, гидро- и биостойких, пожаробезопасных, то есть максимально эффективных теплоизоляторов.

Поэтому самый лучший выбор — многослойные теплоизоляционные материалы комплексного действия. Например, вспененный полиэтилен со специальным парозащитным и теплоотражающим слоем на внутренней поверхности из алюминиевой фольги или металлизированной полиолефиновой пленки.

Утеплители для кровли нового поколения сочетают в себе теплоизоляцию и шумоизоляцию, одновременно создавая надежный паро- и гидробарьер, обеспечивают защиту деревянных и металлических конструкций крыши от гнили и коррозии. Такие материалы при минимальной толщине обеспечивают низкую теплопроводность, просто и быстро устанавливаются, не создают нежелательных нагрузок на конструкции сооружений.

Применение современных теплоизоляционных материалов экономически выгодно: ускоряет сроки ремонтно-строительных работ и в целом дешевле, чем использование однослойного материала, дает в дальнейшем существенную экономию на теплоносителях, что немаловажно в наше время.

Теплоизоляционные PIR-плиты PirroGroup | Характеристики и цена

Компания PirroGroup предлагает современные решения для теплоизоляции жилых, коммерческих и производственных объектов. Утеплитель PIR – инновационный для России теплоизоляционный материал, основой которого является пенополиизоцианурат – полимер с закрыто-ячеистой структурой.

Утепление PIR-плитами имеет ряд преимуществ перед традиционными видами теплоизоляции. Основные из них – рекордно низкие теплопроводность и влагопроницаемость; помимо этого, утеплитель PIR обладает высокой огнестойкостью и безопасен с экологической точки зрения. Играют роль также удобство транспортировки и простота монтажа панелей, возможность создать единый теплоизоляционный контур без мостиков холода и сэкономить полезную площадь помещений благодаря небольшой толщине плиты PIR.

Использовать именно PIR-утеплитель, характеристики которого обеспечивают ему повышенную долговечность, не только эффективно, но и в конечном счете выгодно. Срок службы этого материала составляет от 50 лет, при этом PIR-плита не меняет своих физико-технических свойств – благодаря этому расходы на утепление PIR-панелями стабильно окупаются.

Выбирать конкретную разновидность PIR-плит PIRRO следует исходя из специфики стоящей задачи – проконсультируйтесь по этому поводу со специалистами компании. Важный момент, на который стоит обратить внимание, подбирая утеплитель PIR – цена и свойства материала зависят от обкладки полиизоцианурата, будь то крафтовая бумага, фольга или стеклохолст, а также от толщины плиты.

Теплоизоляционную PIR-плиту PIRRO в ассортименте можно заказать непосредственно на заводе в Саратове по ценам производителя либо, если это удобнее и выгоднее с точки зрения логистики, приобрести утеплитель PIR у дилеров компании PirroGroup в регионах РФ и странах СНГ.

PirroGroup с 2014 года производит теплоизоляционные PIR-плиты — самый эффективный утеплитель в России. Компания — член технического комитета по стандартизации «Строительные материалы и изделия» (ТК 144), активно принимает участие в разработке и актуализации национальных отраслевых стандартов. Ассоциация производителей панелей и теплоизоляционных плит из ППУ (PUR, PIR) НАППАН регулярно подключает экспертов PirroGroup для обсуждения вопросов и решения ключевых задач отрасли.

5 Наиболее распространенные теплоизоляционные материалы

Сегодня на рынке доступно множество дешевых и распространенных изоляционных материалов. Многие из них существуют уже довольно давно. У каждого из этих изоляционных материалов есть свои плюсы и минусы. В результате, решая, какой изоляционный материал вам следует использовать, вы должны знать, какой материал лучше всего подойдет в вашей ситуации. Мы рассмотрели такие различия, как R-ценность, цена, воздействие на окружающую среду, воспламеняемость, звукоизоляция и другие факторы, указанные ниже.Вот 5 наиболее распространенных типов изоляционных материалов:

Изоляционный материал	Цена / кв. Ft.	R-Value / дюйм	Экологичность?	Легковоспламеняющийся?	Примечания
Стекловолокно	$	R-3.1	Да	Нет	Не впитывает воду
Минеральная вата	$$	R-3.1	Да	№	Не плавится и не поддерживает горение
Целлюлоза	$$	R-3.7	Да	Да	Содержит наибольшее количество переработанных материалов
Пенополиуретан	$$$	R-6.3	Нет	Да	Превосходный звукоизолятор
Полистирол (EPS)	$	R-4	Нет	Да	Трудно использовать вокруг дефектов

1. Стекловолокно

Стекловолокно изоляция.

Стекловолокно — это наиболее распространенная изоляция, используемая в наше время. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал. Главный недостаток стекловолокна — опасность обращения с ним. Поскольку стекловолокно состоит из тонко сплетенного кремния, образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла. Это может привести к повреждению глаз, легких и даже кожи, если не надето соответствующее защитное снаряжение. Тем не менее, при использовании надлежащих средств защиты установка стекловолокна может быть выполнена без происшествий.

Стекловолокно — отличный негорючий изоляционный материал со значением R от R-2,9 до R-3,8 на дюйм. Если вы ищете дешевую изоляцию, это определенно лучший вариант, хотя ее установка требует мер предосторожности. Обязательно используйте защитные очки, маски и перчатки при работе с этим продуктом.

2. Минеральная вата

Минеральная вата.

Минеральная вата фактически относится к нескольким различным типам изоляции. Во-первых, это может относиться к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла.Во-вторых, это может относиться к минеральной вате, которая является типом утеплителя из базальта. Наконец, это может относиться к шлаковой вате, которая производится из шлака сталелитейных заводов. Большая часть минеральной ваты в Соединенных Штатах на самом деле является шлаковой ватой.

Минеральную вату можно купить в войлоках или в виде сыпучего материала. Большинство минеральной ваты не имеют добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары. Однако он не горюч. При использовании в сочетании с другими, более огнестойкими формами изоляции, минеральная вата определенно может быть эффективным способом изоляции больших площадей.Минеральная вата имеет R-ценность от R-2,8 до R-3,5.

3. Целлюлоза

Целлюлозный изоляционный материал.

Целлюлозный утеплитель, пожалуй, один из самых экологически чистых видов утеплителя. Целлюлоза производится из переработанного картона, бумаги и других подобных материалов и поставляется в сыпучем виде. Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7. Некоторые недавние исследования целлюлозы показали, что это может быть отличный продукт для минимизации ущерба от огня. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода.Отсутствие кислорода в материале помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар.

Таким образом, целлюлоза является не только одной из самых экологически чистых форм изоляции, но и одной из самых огнестойких форм изоляции. Однако у этого материала есть и недостатки, например, аллергия на газетную пыль. Кроме того, найти специалистов, умеющих использовать этот тип изоляции, относительно сложно по сравнению, скажем, со стекловолокном.3). Они имеют R-значение приблизительно R-6,3 на дюйм толщины. Существуют также пены низкой плотности, которые можно распылять на участки, не имеющие теплоизоляции. Эти типы полиуретановой изоляции обычно имеют рейтинг R-3,6 на дюйм толщины. Еще одно преимущество утеплителя этого типа — его огнестойкость.

5. Полистирол

Полистирол (пенополистирол).

Полистирол — это водостойкий термопластичный пенопласт, который является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом.Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол. Эти два типа различаются по производительности и стоимости. Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS — R-4. Утеплитель из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни в одном другом изоляционном материале.

Обычно пену создают или разрезают на блоки, идеально подходящие для утепления стен. Пена легко воспламеняется, и ее необходимо покрыть огнестойким химическим веществом под названием гексабромциклододекан (ГБЦД). ГБЦД недавно подвергся критике из-за рисков для здоровья и окружающей среды, связанных с его использованием.

Другие распространенные изоляционные материалы

Хотя перечисленные выше элементы являются наиболее распространенными изоляционными материалами, они используются не только. В последнее время такие материалы, как аэрогель (используемый НАСА для изготовления термостойких плиток, способных выдерживать нагрев до примерно 2000 градусов по Фаренгейту с небольшой теплопередачей или без нее), стали доступными и доступными. В частности, это Pyrogel XT. Пирогель — одна из самых эффективных промышленных изоляционных материалов в мире.Его необходимая толщина на 50% — 80% меньше, чем у других изоляционных материалов. Хотя пирогель немного дороже, чем некоторые другие изоляционные материалы, он все чаще используется для конкретных целей.

Асбест.

Другими не упомянутыми изоляционными материалами являются натуральные волокна, такие как конопля, овечья шерсть, хлопок и солома. Полиизоцианурат, как и полиуретан, представляет собой термореактивный пластик с закрытыми ячейками с высоким значением R, что делает его также популярным в качестве изолятора.Некоторые опасные для здоровья материалы, которые использовались в прошлом в качестве изоляции, а теперь запрещены, недоступны или используются редко, — это вермикулит, перлит и карбамидоформальдегид. Эти материалы имеют репутацию содержащих формальдегид или асбест, что существенно исключило их из списка обычно используемых изоляционных материалов. .

Доступно множество форм изоляции, каждая со своими собственными свойствами. Только тщательно изучив каждый вид, вы сможете определить, какой из них подходит именно вам.Вкратце:

• Аэрогель более дорогой, но, безусловно, лучший тип изоляции.
• Стекловолокно дешевое, но требует осторожного обращения.
• Минеральная вата эффективна, но не огнестойка.
• Целлюлоза огнестойкая, экологически чистая и эффективная, но ее трудно применять.
• Полиуретан — это хороший изоляционный продукт, хотя и не особенно экологичный.
• Полистирол — это разнообразный изоляционный материал, но его безопасность остается предметом споров.

Связанные сообщения:

Разница между горячими и холодными изоляционными материалами

Рейтинги изоляции: расчет R-фактора, K-фактора и C-фактора

Какой материал лучше всего подходит для теплоизоляции?

В большинстве производственных процессов, после сырья, самым дорогостоящим элементом является энергия, поэтому теплоизоляция имеет решающее значение. Когда дело доходит до чистой прибыли, теплоизоляция — это ценное вложение.Это помогает снизить операционные расходы бизнеса и его углеродный след, а также повысить эффективность его процессов.

В теплоизоляции используются различные материалы в широком диапазоне промышленных и коммерческих применений, но все ключевые проблемы, которые они решают, одни и те же: сокращение количества потребляемой или потерянной энергии; способствовать устойчивости за счет сокращения выбросов CO ₂ ; и для повышения общей эффективности и безопасности. Результатом должно стать повышение производительности и, в конечном итоге, прибыльности.

Теплоизоляционные материалы должны быть теплостойкими и огнестойкими, но при этом легко адаптироваться к широкому спектру условий и обстоятельств.

Одним из таких материалов является слюда , , природный минерал, но есть и другие.

Стекловолокно в теплоизоляции

Это обычно используемый изоляционный материал. Он может минимизировать теплопередачу, и он негорючий. Стекловолокно поставляется в виде одеял или листов. Его легко установить, он экономичен и может легко сжиматься для герметизации неровных поверхностей.

Однако большим недостатком стекловолокна является то, что с ним потенциально опасно обращаться. Поскольку он изготовлен из тонко тканого силиконового материала, остатки порошка и крошечные волокна могут раздражать глаза, легкие и кожу.

Таким образом, для всех, кто работает со стекловолокном в качестве теплоизоляционного материала, необходимо надлежащее оборудование для обеспечения безопасности.

Целлюлоза как теплоизолятор

Хотя целлюлоза используется в производстве одежды и бумаги и является важным компонентом того, что мы едим, она также является теплоизоляционным материалом.

Поскольку изолятор изготавливается из переработанного картона, бумаги и подобных материалов, он очень экологичен. Он огнестойкий, потому что настолько компактен, что практически не содержит кислорода.

Он рассматривается как альтернатива стекловолокну, потому что он более экологичный и менее опасный, хотя у некоторых людей может быть аллергия на пыль от переработанной бумаги, которую он использует.

Является ли минеральная вата хорошим теплоизолятором?

Минеральная вата — это общий термин для нескольких различных типов теплоизоляции.Это может быть минеральная вата из базальта; или это может означать шлаковую вату, которая является побочным продуктом производства стали из железорудных отходов.

Минеральная вата влагостойкая и звукоизолирующая. Минеральная вата негорючая и может быть эффективной для изоляции больших площадей при использовании с другими более огнестойкими формами изоляции. Однако сам по себе он не содержит огнестойких добавок и поэтому не всегда может быть идеальным для ситуаций, связанных с экстремальной жарой.

Подобно другим формам теплоизоляции, для работы с ним требуется защитное снаряжение, так как образуются крошечные осколки, которые при вдыхании могут вызвать заболевание легких или раздражать кожу.

Пенополиуретан работает как изолятор?

В настоящее время при использовании в качестве распылителя нехлорфторуглеродного газа пенополиуретан представляет собой теплоизоляцию низкой плотности, огнестойкую, легко наносимую на труднодоступные места и не повреждает озоновый слой во время заявление.

Он широко используется для теплоизоляции зданий, но может иметь определенные недостатки при применении. Это происходит из-за того, что распыляемая пена недостаточно плотная или не наносится в достаточной степени, чтобы покрыть все необходимые области, требующие изоляции.

Он также может иногда сокращаться и отрываться от каркаса.

Полистирол в теплоизоляции

Пенополистирол бывает двух типов: расширенный и экструдированный (также известный как пенополистирол). Он является термопластичным и используется в качестве изоляционного материала как для звука, так и для температуры. Обычно его разрезают на блоки, но он легко воспламеняется, если сначала не покрыт огнезащитным составом. Поскольку он поставляется в виде блоков, он менее пригоден для применения в различных изоляционных материалах по сравнению с некоторыми другими формами теплоизоляции.

Слюда в теплоизоляции

Слюда обладает естественным термическим сопротивлением и чрезвычайно универсальна, что делает ее пригодной для теплоизоляции в широком спектре отраслей промышленности .

Это семейство силикатных минералов, которые образуются слоями. Они прочные, но легкие, очень жаропрочные и не проводят электричество.

Два типа слюды, используемые для теплоизоляции: слюда мусковит (белая) и слюда флогопит (зеленая).

В качестве теплоизоляции слюда встречается как в продуктах, так и в технологических процессах. Он используется, например, в теплозащитных экранах для автомобилей и самолетов, а также в бытовых приборах, таких как фены и тостеры; но по нему также проходят газовые и нефтяные трубы и печи для обработки различных металлов.

На самом деле его области применения настолько широки, что важной частью нашей работы является создание прототипа , где мы тестируем новые продукты и процессы, в которых используется слюда.

В качестве теплоизоляционного материала слюда имеет множество различных форм.Он поставляется в виде гибких листов и рулонов ламината, но также может иметь жесткие, специально вырезанные формы для промышленного использования.

Какая теплоизоляция подойдет вам?

Для производителей есть выбор теплоизоляционных материалов. Однако, как теплоизоляционный материал, слюда сама по себе обеспечивает широкий спектр возможностей и применений, поддерживая множество различных отраслей и секторов.

Пожалуйста, позвоните нам по телефону +44 20 8520 2248 для получения дополнительной информации.Вы также можете отправить электронное письмо по адресу [email protected] или заполнить нашу онлайн-форму запроса. Мы свяжемся с вами как можно скорее.

5 распространенных теплоизоляционных материалов

Прежде чем решить, какой изоляционный материал, по вашему мнению, подходит именно вам, необходимо учесть несколько моментов. Каковы R-ценность, цена, звукоизоляционные свойства и воздействие на окружающую среду? Вот список из 5 наиболее часто используемых изоляционных материалов и того, что они могут для вас сделать.

Минеральная вата
Минеральная вата покрывает довольно много типов изоляции. Это может относиться либо к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла, либо к минеральной вате, которая является типом изоляции, сделанной из базальта. Минеральную вату можно купить в ватном или сыпучем виде. Большинство минеральной ваты не имеют добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары. Минеральная вата имеет R-значение от R-2.8 к R-3.5.

Стекловолокно
Стекловолокно — чрезвычайно популярный изоляционный материал. Одно из его ключевых преимуществ — ценность. Изоляция из стекловолокна имеет более низкую установленную цену, чем многие другие типы изоляционных материалов, и для эквивалентных характеристик R-Value (то есть термического сопротивления), как правило, является наиболее экономичным вариантом по сравнению с системами изоляции из целлюлозы или напыляемой пены. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал.При установке стекловолокна важно надеть необходимое защитное оборудование, так как образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла, которые потенциально могут вызвать повреждение глаз, легких и кожи. Стекловолокно — это превосходный негорючий изоляционный материал со значением R в диапазоне от R-2,9 до R-3,8 на дюйм
Полистирол
Полистирол — это водостойкая термопластичная пена, которая является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом. Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол.Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS — R-4. Утеплитель из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни в одном другом изоляционном материале. Он используется как в жилых, так и в коммерческих помещениях. Изоляция из полистирола очень жесткая, в отличие от своих более пушистых собратьев. Обычно пену создают или разрезают на блоки, что идеально подходит для утепления стен.

Целлюлоза
Целлюлоза — очень экологичная форма изоляции. Он на 75-85% состоит из переработанного бумажного волокна, обычно газетной бумаги, бывшей в употреблении.Остальные 15% — это антипирен, такой как борная кислота или сульфат аммония. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода. Отсутствие кислорода в материале помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар. Таким образом, целлюлоза, возможно, не только одна из самых экологически чистых форм изоляции, но также одна из самых огнестойких форм изоляции. Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7.
Пенополиуретан
Пенополиуретан (SPF) в аэрозольной упаковке производится путем смешивания и реакции химических веществ с образованием пены.Смешивающиеся и вступающие в реакцию материалы реагируют очень быстро, расширяясь при контакте, образуя пену, которая изолирует, герметизирует воздух и создает барьер для влаги. Они относительно легкие, весят примерно два фунта на кубический фут и имеют R-значение примерно R-6,3 на дюйм толщины.

Для получения дополнительной информации о теплоизоляции посетите наш центр продуктов

Добавить в доску проекта

Выберите из существующих досок проектов ниже:

Или Создайте новую доску проекта:

Товар добавлен на доску проекта.Перейдите в Моя учетная запись, чтобы просмотреть свои проекты.

Добавить в доску проекта

Выберите из существующих досок проектов ниже:

Или Создайте новую доску проекта:

Товар добавлен на доску проекта. Перейдите в Моя учетная запись, чтобы просмотреть свои проекты.

---

7 наиболее распространенных теплоизоляционных материалов

Сегодня на рынке доступно множество экономичных теплоизоляционных материалов.Каждый материал отличается ценой, значениями R, применением и воздействием на окружающую среду. Добавление теплоизоляции в ваш дом сводит к минимуму потери тепла зимой и приток тепла летом, обеспечивая стабильную температуру в помещении. Установка теплоизоляции может снизить затраты на электроэнергию в вашем доме почти вдвое! Ниже приведен список из 7 наиболее распространенных изоляционных материалов, которые используются в жилых и коммерческих помещениях.

1. Изоляция из стекловаты

Это наиболее распространенный тип изоляционного материала, который используется в жилых, коммерческих и промышленных помещениях.Стекловата также называется изоляцией из стекловолокна и на 80% состоит из переработанного стеклянного материала. Стекло плавится в печи, а затем пропускается через вертушку для создания волокон. Стекловолокно в изоляции из стекловаты создает миллионы крошечных воздушных карманов, которые задерживают воздух. Показатель R теплоизоляции из стекловаты колеблется от R1,5 для стен до R6,0 для потолков. Изоляция из стекловаты относительно недорога по сравнению с другими изоляционными материалами. Теплоизоляционные изделия из стекловаты включают; Knauf Earthwool Insulation, Fletcher Pink Batts и теплоизоляция Bradford.

Особенности и преимущества Glasswool:

• Высокая тепловые характеристики — комфорт круглый год
• Негорючие
• Экономия энергия — более низкие счета за электроэнергию
• Мягкая обработать и установить
• Легкий, гибкий и упругий

2. Изоляция из земляной ваты

Изоляция из стекловаты — это общая категория изоляции, а изоляция из земляной ваты — это особый продукт, производимый Knauf Insulation. Однако чем отличается изоляция Earthwool от обычных изделий из стекловаты? Изоляция Earthwool производится с использованием технологии ECOSE, которая представляет собой экологически чистое возобновляемое связующее на биологической основе, не содержащее формальдегида.Никаких традиционных химикатов на основе бензина не используется. Земляная вата — один из наиболее распространенных теплоизоляционных материалов, используемых в жилых, коммерческих и промышленных помещениях. Он доступен в настенном, потолочном, напольном и акустическом вариантах.

Особенности и преимущества Earthwool:

• Продукт с низким раздражающим действием, что означает, что он практически не вызывает зуда.
• Экологически чистое натуральное связующее.
• Высокие тепловые характеристики — комфорт круглый год
• Доступны акустические продукты
• Негорючие
• Гарантия 50 лет
• Компрессионная упаковка — больше продукта в упаковке
• Без запаха

3.Полиэфирная изоляция

Полиэстер производится минимум на 50% из переработанного ПЭТ. пластмассы, такие как бутылки для напитков, которые в противном случае оказались бы в мусорной свалке. Полиэстер волокна связываются друг с другом при нагревании, и связующие химические вещества не используются. Это дает полиэстер его жесткая, но гибкая структура. Полиэстер — популярный утеплитель. изоляционный материал, поскольку он не содержит воздухопроницаемых частиц и является популярным выбор для жителей дома, страдающих астмой или тяжелой аллергией на пыль. Материал полиэстера мягкий на ощупь и без зуда, что делает его отличным материалом для самостоятельного ремонта или проект модернизации, так как при работе с ним не требуется защитная одежда.В по сравнению со стекловатой, полиэфирный теплоизоляционный материал может больше дорого. Однако его можно использовать для тех же целей, что и стекловата. материал. Это включает в себя; коммерческие и жилые здания. Материал предварительно вырезаны, чтобы соответствовать стойкам таймеров в стенах, потолках, полу и среднем этаже расстояние между балками. Примеры полиэфирных изоляционных материалов включают; Брэдфорд Акустическая серия Polymax, Autex Greenstuf Polyester и Autex (Quietspace, Etch, Рабочая станция).

Особенности и преимущества полиэстера:

• Изготовлен из переработанных материалов
• Сам продукт может быть переработан
• Неаллергенные частицы, легче дышат
• Нетоксичный и не раздражающий, безопасный на ощупь
• Невоспламеняющийся
• 50-летняя гарантия на долговечность

4.Изоляция Rockwool

Изоляция Rockwool изготавливается из камня, например, из базальта. Минеральную вату производят путем сначала плавления породы, а затем ее прядения при высоких температурах для создания волокон, из которых состоят изоляционные войлоки или рулоны. В этом процессе связующая смола не используется. Изоляция Rockwool имеет исключительные огнестойкость, поскольку она негорючая, не проводит тепло и может выдерживать температуры выше 1000 ° C. Способность Rockwool изолировать работает, задерживая воздух между волокнами, что ограничивает теплопередачу.Как правило, Rockwool в три раза дороже, чем изоляция из стекловаты. Rockwool предлагает высокие R-значения, акустические характеристики и огнестойкость. Rockwool можно использовать как в жилых, так и в коммерческих помещениях, хотя Rockwool чаще всего используется в строительстве стен между соседними квартирами. Некоторые примеры изоляционных материалов Rockwool включают: Джеймс Харди Файр и Брэдфорд Файерсил.

Особенности и преимущества Rockwool:

• Высокопрочный
• Рабочие характеристики не подвержены влиянию воды контакт
• Огнестойкость
• Негорючие
• Высокие акустические характеристики
• Высокие тепловые характеристики
• Гарантия 10 лет

5.Светоотражающая пленочная изоляция

Этот тип изоляции имеет отражающую поверхность из алюминия (или аналогичного материала). Изоляция из фольги может позволить некоторым внутренним торговцам начать работу до того, как будут нанесены плитка и облицовка, что повысит эффективность рабочего процесса на месте. Сама по себе светоотражающая фольговая изоляция имеет только небольшое значение R, около R1,0. Однако при правильной установке с мертвым воздушным пространством (герметичная полость без движения воздуха) могут быть достигнуты гораздо более высокие значения R. Это мертвое воздушное пространство, которое обеспечивает дополнительное R-значение, поэтому, по существу, чем больше мертвое воздушное пространство, тем больше общее R-значение.Светоотражающая пленка увеличивает теплоизоляцию вашего дома за счет отражения тепла, попадающего в здание, и может использоваться в коммерческих и жилых помещениях. Примеры отражающей фольгированной изоляции включают в себя; Серия воздушных ячеек Kingspan и серия сизаля Fletcher.

Характеристики и преимущества световозвращающей пленки:

• Экономичный
• Тонкий и легкий, что упрощает работу с и подходит
• Может использоваться как пароизоляция как есть не подвержен действию влаги
• Неразлагаемый и негорючий
• Нетоксичный и неканцерогенный, что делает его более безопасный и простой в установке с использованием меньшего количества защитного оборудования
• Он очень эффективен в теплом климате, где он полезно для охлаждения зданий

6.Жесткие теплоизоляционные плиты (EPS и XPS)

Много утеплителя платы предназначены для достижения высоких значений R при небольшой толщине, например, Kingspan Kooltherm и другие предназначены для отражения тепла, как фольга. изоляция. Теплоизоляционные плиты могут создавать стабильные температуры в помещении и они сводят к минимуму теплопотери зимой и приток тепла летом. Изоляционные плиты может быть как закрытой, так и открытой ячеистой структурой. Закрытые клеточные структуры тверже и тверже, действует как эффективный пароизоляционный слой, снижая попадание влаги в ваш дом.Пример изоляционной плиты с закрытыми ячейками экструдирован. изоляция из полистирола или изоляция XPS. С другой стороны, открытая ячеистая структура мягче и эластичнее, а в тепловом потоке есть воздушные зазоры. изоляционный материал. Пример изоляционных плит с открытыми порами: Expanded утеплитель из пенополистирола или пенополистирола.

Изоляционные плиты — эффективный теплоизоляционный продукт. как для коммерческих, так и для жилых комплексов и подходят для широкого спектр приложений в том числе:

• Крыши
• Стены
• Потолки, включая соборные
• Полы в жилых помещениях
• Облицовка промышленных предприятий

7.Изоляционная пена для распыления

Пена для распыления обычно дороже, чем большинство других изоляционных материалов. Для его установки требуется выдувная машина, и обычно для ее использования требуется обученный профессиональный установщик. Это означает, что общая стоимость может быть выше. Распылительная пена лучше герметизирует утечки воздуха, предотвращает утечку воды и сводит к минимуму рост плесени. Это означает, что вероятность повреждения изоляции снижается, поэтому осмотры требуются не так часто. Срок службы пены в виде спрея составляет около 50 лет, если ее хранить в сухом виде.Подобно жестким плитам, существует две основные категории аэрозольных пен, называемых пенопластами с открытыми порами и пенами с закрытыми порами. Пена для спрея с открытыми ячейками более плотная и губчатая из-за того, что воздух попадает внутрь ячеек, что дает им больший эффект гашения звука. Пенопласт с открытыми порами дешевле, чем изоляция с закрытыми порами. Тем не менее, закрытая ячейка более жесткая и прочная по структуре, что позволяет лучше удерживать воздух и воду от проникновения в ваш дом. Пенный спрей является эффективным теплоизоляционным материалом в жилых домах и подходит для модернизации.

Характеристики и преимущества изоляции из аэрозольной пены:

• Уменьшение счетов за электроэнергию
• Герметичное уплотнение, уменьшающее сквозняки в вашем доме
• Сдерживает рост плесени
• Длительный срок службы до 50 лет прибл.
• Экологичный продукт

От $ 5.23 p / m2 inc. GST

От $ 7.84 шт. / М2 вкл. GST

От $ 5,50 p / m2 inc. GST

От 7,68 $ $ 7,16 p / m2 inc. GST

Какой изоляционный материал самый эффективный?

Строите ли вы новый дом или ремонтируете старый, придется принять множество решений.Планировать дизайн и эстетику вашего дома намного интереснее, чем такие вещи, как выбор изоляции. Но эти решения также чрезвычайно важны для долгосрочной эффективности вашего дома, и они могут повлиять на перепродажу не меньше, чем на привлекательность или качество основной душевой кабины.

Что касается температуры в вашем доме, вы всегда должны помнить, что тепло обычно ищет выход. Зимой тепло поднимается к потолку, вдали от вашего тела. Тепло также ищет более холодные участки вашего дома, такие как чердак, гараж или подвал.Если у вас есть трещины и протечки, тепло их найдет. Если этого недостаточно, летняя жара попытается проникнуть в ваш дом. Поэтому важно, какой утеплитель вы выберете.

При сравнении типов изоляции вы должны помнить, что они измеряются с точки зрения их сопротивления тепловому потоку, обозначенного «R-value». Выбор правильного типа утеплителя может варьироваться в зависимости от ваших потребностей и вашего желания быть экологичным. Для чердаков обычно требуется значение R от R-35 до R-45. Это будет самая хорошо утепленная часть вашего дома.Раньше в большинстве домов использовались простые рулоны с изоляцией из стекловолокна. В наши дни у вас есть такие варианты, как аэрозольная пена, светоотражающая бумага с фольгой, полиэтиленовые пузыри или панели с соломенным сердечником. И это лишь некоторые из доступных типов.

Если вы начинаете с нуля и строите дом, то использование изолированных бетонных форм, которые буквально встраивают изоляцию в структуру вашего дома, — это путь к максимальной эффективности. Однако, если вы ремонтируете существующий дом, пена для спрея, вероятно, является лучшим вариантом для максимальной энергоэффективности.Целлюлозу или стекловолокно с сыпучим наполнителем также можно распылять на существующие конструкции. Поэтому, когда придет время добавить или улучшить изоляцию в вашем доме, поищите ту, которая имеет наиболее подходящее значение R, которое лучше всего подходит для нужд вашего дома. Это будет зависеть от возраста вашего дома, самой конструкции и того, где находится ваш дом. У дома в Миннесоте будут другие потребности, чем у дома во Флориде. В конце концов, цель та же — вы хотите обеспечить эффективное сопротивление потоку тепла и холодного воздуха.

Теплоизоляция зданий, трубопроводов и механического оборудования | 2019-01-31

Теплоизоляция — это натуральный или искусственный материал, который замедляет или замедляет прохождение тепла. Изготовленные изоляционные материалы могут замедлять передачу тепла к стенам, трубам или оборудованию или от них, и их можно адаптировать ко многим формам и поверхностям, таким как стены, трубы, резервуары или оборудование. Изоляция также производится в виде жестких или гибких листов, гибких волокнистых войлок, гранулированного наполнителя или пенопласта с открытыми или закрытыми порами.Различные виды отделки используются для защиты изоляции от физических повреждений и повреждений окружающей среды, а также для улучшения внешнего вида изоляции.

Археология показала, что доисторические люди использовали различные природные материалы в качестве изоляции. Они одевались или покрывались мехами животных, шерстью и шкурами животных; построенные дома из дерева, камня и земли; и использовали другие натуральные материалы, такие как солома или другие органические материалы, для защиты от холода зимой и жары летом.

В средние века в более холодном северном климате стены были набиты соломой. Грязевую штукатурку смешивали с соломой, чтобы не допустить холода. Гобелены вешали на стены замков или дворцов, чтобы избежать сквозняков между камнями, поскольку большие конструкции могли оседать и сдвигаться под тяжестью стен. Старые здания, вероятно, были холодными и сквозняками без изоляции и герметиков от сквозняков.

Изоляция развивалась очень медленно до 1932 года, когда процесс создания стекловолокна был открыт случайно.Первые тонкие стекловолокна, называемые минеральной ватой, были произведены в 1870 году изобретателем по имени Джон Плейер. Сначала он не считал волокна минеральной ваты изоляционным материалом; он подумал, что это может быть новая ткань, из которой можно сшить теплую одежду. На Всемирной выставке 1893 года Игрок продемонстрировал платье из минеральной ваты из стекловолокна.

Только 45 лет спустя, в 1938 году, компания Owens Corning Co. из Толедо, штат Огайо, произвела первую изоляцию из стекловолокна. Из этого материала изготавливали одеяла (так называемые «войлоки»), и компания начала продавать его, чтобы сделать здания более эффективными и удобными.

Изоляция из стекловолокна быстро стала основным методом изоляции домов и зданий на рынке. Изоляцию из стекловолокна нужно было разрезать или разорвать на крошечные кусочки, чтобы уложить в стены странной формы достаточно плотно, чтобы предотвратить образование пустот или сквозняков, которые могли бы снизить изолирующий эффект материала.

Стекловолокно также используется с бумажной или пластиковой оболочкой для изоляции трубы. При изоляции холодной трубы важно использовать пароизоляцию на изоляции и заклеивать стыки лентой, чтобы предотвратить проникновение влаги и выпотевание конденсата в изоляции.Влажная изоляция позволяет более эффективно передавать тепло.

Любое здание, будь то дом или офис, должно быть хорошо изолировано. Лучшим решением с точки зрения стоимости и производительности может быть сочетание двух или более различных изоляционных материалов, каждая из которых используется там и тогда, когда она может предложить лучшие аспекты своих характеристик. Как правило, ограждающая оболочка здания утеплена архитектурным утеплителем; трубопроводы и механические системы также изолированы.

Добавление теплоизоляции — очень важная часть любого строительного проекта, и его эффекты практически незаметны.Изоляция будет снижать ежемесячные счета за отопление и охлаждение и уменьшать глобальное потепление, связанное со зданием. Правильная изоляция оболочки здания важна для предотвращения замерзания труб, а также повреждения здания льдом или влагой.

Как правило, водопроводные трубы не следует прокладывать в наружных стенах. Однако в некоторых случаях водопроводная труба может быть установлена ​​в наружных стенах, если изоляция ограждающей конструкции здания адекватна и установлена ​​на внешней стороне водопроводной трубы, а также предусмотрены соответствующие меры или меры предосторожности, чтобы гарантировать, что трубопровод не замерзнет.

Общие сведения о тепловом потоке / теплопередаче

Чтобы понять, как работает изоляция, важно понимать концепцию теплового потока или теплопередачи. Как правило, тепло всегда течет от более теплых поверхностей к более холодным. Этот поток не прекращается, пока температура на двух поверхностях не станет равной. Тепло «передается» тремя различными способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Изоляция снижает передачу тепла.

1. Проводимость теплового потока. Проводимость — это прямой поток тепла через твердые тела. Это результат физического контакта одного объекта с другим. Тепло передается молекулярным движением. Молекулы передают свою энергию соседним молекулам с меньшим тепловыделением, движение которых, таким образом, увеличивается.

2. Конвекционный тепловой поток. Конвекция — это поток тепла (принудительный и естественный) в жидкости. Жидкость — это вещество, которое может быть газом или жидкостью. Движение теплоносителя или воздуха происходит либо за счет естественной конвекции, либо за счет принудительной конвекции, как в случае печи с принудительной подачей воздуха.

3. Радиационный тепловой поток. Излучение — это передача энергии через пространство с помощью электромагнитных волн. Излученное тепло движется по воздуху со скоростью света, не нагревая пространство между поверхностями.

Сравнение типов изоляции

Поскольку существует так много различий в применениях и продуктах для изоляции труб, сложно проводить общие сравнения между различными типами изоляции. Наилучшая изоляция труб для любой конкретной работы во многом определяется конкретными особенностями применения, а не преимуществами продукта.

Вот некоторые параметры применения, которые следует учитывать при каждой установке изоляции: Температура процесса; Сопротивление сжатию или R-значение; Коррозия; pH; Огнестойкость; и проницаемость для водяного пара.

Изоляция

обычно используется для одной или нескольких из следующих функций: уменьшение потерь тепла или притока тепла для достижения энергосбережения; Повышение эффективности работы систем вентиляции и кондиционирования, водопровода, пара, технологических и энергетических систем; Температуры контрольных поверхностей для защиты персонала и оборудования; Контроль температуры коммерческих и промышленных процессов; Предотвратить или уменьшить образование конденсата на поверхностях; Предотвратить или уменьшить повреждение оборудования от воздействия огня или агрессивной атмосферы; Помогать механическим системам соответствовать критериям USDA (FDA) на пищевых и фармацевтических предприятиях; Уменьшить шум от механических систем; и Защита окружающей среды за счет сокращения выбросов CO ₂ , NOx и парниковых газов.

Изоляционные материалы для механических труб и оборудования могут использоваться для изоляции от потерь или увеличения тепла, а также для защиты персонала от высокотемпературных систем, которые могут вызвать травмы (например, ожоги) в случае прикосновения к высокотемпературной трубе или воздействия на нее. Изоляция используется в механических системах внутри и снаружи помещений. Он используется в наружных стенах здания, чтобы обеспечить сопротивление теплопередаче через внешние стены здания, чтобы уменьшить энергию, необходимую для обогрева или охлаждения здания.

Сама по себе изоляция не предотвратит замерзание; он просто замедляет передачу тепла. Поэтому внутри изоляционной оболочки здания должен быть предусмотрен источник тепла для предотвращения замерзания. Иногда в системах трубопроводов используется обогрев, чтобы предотвратить замерзание; однако в большинстве случаев для обогрева трубопроводов требуется более толстая изоляция, чем обычно, чтобы минимизировать электрические требования.

Если вы используете электрообогрев в своей конструкции, будьте осторожны, чтобы не допустить снижения толщины изоляции в результате инженерных расчетов, иначе обогрев может не работать должным образом.Уточните у производителя системы электрообогрева надлежащий тип и толщину изоляции, чтобы избежать гарантийных проблем с установкой.

Использование дополнительной механической изоляции труб и оборудования — это самый простой способ снизить энергопотребление систем охлаждения и отопления зданий, систем горячего водоснабжения и холодоснабжения, а также систем охлаждения, включая воздуховоды и кожухи. В какой-то момент добавление дополнительной изоляции было бы слишком дорогостоящим; однако в течение всего срока службы здания можно сэкономить значительную энергию или деньги, увеличив толщину изоляции в большинстве случаев.

Здания застройщика обычно имеют минимальную изоляцию на отводных трубопроводах или вообще не имеют ее, потому что застройщики хотят построить здание как можно дешевле и продать его кому-то еще, кто в конечном итоге оплатит счета за коммунальные услуги. Программы энергосбережения должны решать эту проблему, создавая стимулы для правильного проектирования и установки.

На промышленных объектах, таких как электростанции, нефтеперерабатывающие заводы и бумажные фабрики, механическая теплоизоляция устанавливается для контроля притока или потерь тепла в технологических трубопроводах и оборудовании, системах распределения пара и конденсата, котлах, дымовых трубах, рукавах и фильтрах, а также резервуары для хранения.Эти изоляционные материалы обычно используются для защиты персонала и для поддержания стабильной среды на заводе или в рабочем пространстве.

Преимущества изоляции

1. Экономия энергии. Значительное количество тепловой энергии ежедневно расходуется на промышленных предприятиях по всей стране из-за недостаточно изолированных, недостаточно обслуживаемых или неизолированных обогреваемых и охлаждаемых поверхностей. Правильно спроектированные и установленные системы изоляции сразу же снизят потребность в энергии.Выгоды для промышленности включают огромную экономию затрат, повышение производительности и улучшение качества окружающей среды.

2. Управление технологической теплопередачей. За счет снижения потерь или тепловыделения изоляция может помочь поддерживать температуру технологического процесса на заданном уровне или в заданном диапазоне. Опять же, сама по себе изоляция не предотвратит замерзание. Изоляция должна работать с источником тепла для защиты от замерзания. Толщина изоляции должна быть достаточной для ограничения теплопередачи в динамической системе или ограничения изменения температуры со временем в статической системе.Необходимость предоставить владельцам время для принятия мер по исправлению положения в чрезвычайных ситуациях в случае потери электроэнергии или источников тепла является основной причиной таких действий в статической или непроточной системе воды для предотвращения замерзания.

3. Контроль конденсации. Указание достаточной толщины изоляции и эффективной пароизоляционной системы или изоляционной оболочки — наиболее эффективные средства контроля конденсации на поверхности мембраны и внутри системы изоляции на холодных трубах, воздуховодах, чиллерах и водостоках.

Достаточная толщина изоляции необходима для поддержания температуры поверхности мембраны выше максимально возможной расчетной температуры точки росы окружающего воздуха в здании, чтобы конденсат не образовывался на поверхности трубы или изоляции и не капал на потолок или пол под ним. . Для ограничения миграции влаги в систему изоляции через облицовку, стыки, швы, проходы, подвесы и опоры необходимы эффективные замедлители образования паров или система изоляционной оболочки.

Контролируя конденсацию, разработчик системы может контролировать возможность: снижения срока службы и производительности системы; Рост плесени и возможность проблем со здоровьем из-за водяного конденсата; и Коррозия труб, клапанов и фитингов, вызванная водой, собранной и содержащейся в системе изоляции.

4. Защита персонала. Теплоизоляция — одно из наиболее эффективных средств защиты рабочих от ожогов второй и третьей степени в результате контакта кожи в течение более пяти секунд с поверхностями горячих трубопроводов и оборудования, работающих при температурах выше 136 ° С.4 F (согласно ASTM C 1055). Изоляция снижает температуру поверхности трубопроводов или оборудования до более безопасного уровня, требуемого OSHA, что приводит к повышению безопасности рабочих и предотвращению простоев рабочих из-за травм.

5. Противопожарная защита. Изоляция, используемая в сочетании с другими источниками тепла и материалами, обеспечивает защиту от огня. Он часто используется в трубных рукавах или отверстиях с сердечником в противопожарных преградах с противопожарными системами, предназначенными для обеспечения эффективного барьера против распространения пламени, дыма и газов при проникновении в огнестойкие сборки по каналам, трубам, электрическим или коммуникационным кабелям.

Смазочные каналы могут загореться и раскалиться до докрасна до тех пор, пока жир не выгорит или огонь не будет потушен. Изоляционные материалы на каналах для смазки предотвращают распространение огня на соседние горючие строительные материалы. Изоляция часто используется в рукавах кабелепровода или отверстиях противопожарных барьеров с противопожарными системами, предназначенными для обеспечения эффективного барьера от распространения пламени, дыма и газов для защиты электрических и коммуникационных каналов и кабелей от проникновения.

Промышленная изоляция обычно имеет классификацию пожарной опасности 25/50 для 1 дюйма.толщина и ниже при испытании в соответствии с ASTM E-84 (Стандартный метод испытания характеристик горения поверхности строительных материалов). Однако характеристики горения изоляционной поверхности значительно отличаются от одного продукта к другому, и их следует учитывать при выборе продукта для конкретного применения.

ASTM предупреждает пользователей любого из своих стандартов, что метод испытаний может не указывать на фактические пожарные ситуации. ASTM E-84 (испытание в туннеле Штайнера) является наиболее часто упоминаемой спецификацией на рынках промышленного и коммерческого строительства.На него часто ссылаются, даже если код построения модели этого не требует.

Туннельное испытание Штайнера — широко используемый метод тестирования отделки внутренних стен и потолка зданий на их способность поддерживать и распространять огонь, а также на их склонность к дыму. Тест был разработан в 1944 году Аль Штайнером из Underwriters Laboratories. Этот тест, который измеряет распространение пламени и образование дыма, был включен в качестве ссылки в североамериканские стандарты для испытаний материалов, такие как тесты ASTM E84, NFPA 255, UL 723 и ULC S102.Эти стандарты широко используются для регулирования и выбора материалов для внутреннего строительства зданий по всей Северной Америке.

Другими маломасштабными методами испытаний, на которые иногда ссылаются, являются ASTM E162 (испытание излучающей панелью) и ASTM E-662 (испытание плотности дыма NBS). К ним чаще всего обращаются при использовании общественного транспорта и напольных покрытий. UL 94 может требоваться для корпусов бытовых приборов и оборудования.

6. Шумоподавление. Изоляционные материалы могут использоваться в конструкции узла с высокими потерями при передаче звука, который должен быть установлен между источником и окружающей средой.Иногда изоляция с высокими характеристиками звукопоглощения может использоваться на стороне источника шума, чтобы помочь снизить воздействие шума на людей в областях непосредственно вокруг источника шума путем поглощения, тем самым способствуя снижению уровня шума на другой стороне. корпуса.

7. Эстетика. Большинство систем механической изоляции в коммерческом строительстве обычно не видны жителям здания. Общие исключения из этого находятся в помещениях с механическим оборудованием, где отопительное оборудование, охлаждающее оборудование и связанные с ним трубопроводы видны персоналу, который работает или иным образом должен иметь доступ к этим областям.

Обычно требуется, чтобы изоляционные поверхности, видимые внутри оболочки здания, имели законченный и аккуратный внешний вид. Эти поверхности также могут быть окрашены или покрыты для более приемлемого внешнего вида в больницах, школах, супермаркетах, ресторанах и даже на промышленных предприятиях в пищевой промышленности и производстве компьютерных компонентов, где они видны жильцам.

8. Сокращение выбросов парниковых газов. Теплоизоляция для механических систем обеспечивает сокращение выбросов CO2, NOx и парниковых газов в окружающую среду в дымовых газах или дымовых газах за счет снижения расхода топлива, необходимого на участках сжигания, поскольку система получает или теряет меньше тепла.

Характеристики изоляции

Изоляция

имеет различные свойства и ограничения в зависимости от услуги, местоположения и требуемого срока службы. Это следует учитывать инженерам или владельцам при рассмотрении потребностей в изоляции промышленного или коммерческого применения.

1. Тепловое сопротивление (R) (F ft2 h / BTU). Величина, определяемая разницей температур в установившемся режиме между двумя заданными поверхностями материала или конструкции, которая индуцирует единичный тепловой поток через единицу площади.Сопротивление, связанное с материалом, должно быть указано как материал R. Сопротивление, связанное с системой или конструкцией, должно быть указано как система R.

2. Кажущаяся теплопроводность (ка) (БТЕ дюйм / ч фут2 F). Теплопроводность, приписываемая материалу, демонстрирующему теплопередачу в нескольких режимах теплопередачи, что приводит к изменению свойств в зависимости от толщины образца или коэффициента излучения поверхности.

3. Теплопроводность (k) (BTU in./ ч фут2 F). Скорость установившегося теплового потока через единицу площади однородного материала, вызванного единичным градиентом температуры в направлении, перпендикулярном этой единице площади. Материалы с более низким коэффициентом k являются лучшими изоляторами.

4. Плотность (фунт / фут3) (кг / м3). Это вес определенного объема материала, измеряемый в фунтах на кубический фут (килограммы на кубический метр).

5. Характеристики горения поверхности. Это сравнительные измерения распространения пламени и образования дыма с отборными плитами из красного дуба и неорганического цемента. Результаты этого испытания могут использоваться в качестве элементов оценки пожарного риска, которая учитывает все факторы, имеющие отношение к оценке пожарной опасности или пожарного риска для конкретного конечного использования.

6. Сопротивление сжатию. Это показатель устойчивости материала к деформации (уменьшению толщины) под действием сжимающей нагрузки.Это важно, когда к монтажу изоляции прилагаются внешние нагрузки.

Два примера — это деформация изоляции трубы на подвесе типа Clevis из-за совокупного веса трубы и ее содержимого между подвесками и сопротивление изоляции сжатию в прямоугольном воздуховоде вне помещения из-за сильных механических нагрузок от внешних источников. например, ветер, снег или случайное пешеходное движение.

7. Термическое расширение / сжатие и стабильность размеров. Системы изоляции устанавливаются в условиях окружающей среды, которые могут отличаться от условий эксплуатации. При наложении условий эксплуатации металлические поверхности могут расширяться или сжиматься иначе, чем применяемая изоляция и отделка. Это может привести к образованию отверстий и параллельных путей теплового потока и потока влаги, которые могут снизить производительность системы.

Для долгосрочной удовлетворительной службы необходимо, чтобы изоляционные материалы, закрывающие материалы, облицовка, покрытия и аксессуары выдерживали суровые условия температуры, вибрации, неправильного обращения и условий окружающей среды без неблагоприятной потери размеров.

8. Паропроницаемость. Это скорость прохождения водяного пара через единицу площади плоского материала единичной толщины, вызванная разницей единичного давления пара между двумя конкретными поверхностями при заданных условиях температуры и влажности. Это важно, когда системы изоляции будут работать при рабочих температурах ниже температуры окружающего воздуха. В этой службе необходимы материалы и системы с низкой паропроницаемостью.

9.Возможность очистки. Способность материала мыть или иным образом очищать для сохранения его внешнего вида.

10. Термостойкость. Способность материала выполнять предназначенную функцию после воздействия высоких и низких температур, с которыми материал может столкнуться при нормальном использовании. Сама по себе изоляция не предотвратит замерзание. Для предотвращения замерзания необходимо использовать дополнительный источник тепла с правильным выбором типа и толщины изоляции.

11. Атмосферостойкость. Способность материала подвергаться длительному воздействию на открытом воздухе без значительной потери механических свойств. Необходимо использовать дополнительный источник тепла с соответствующим типом изоляции и выбранной изоляцией для предотвращения замерзания.

12. Сопротивление злоупотреблениям. Способность материала подвергаться в течение продолжительных периодов нормальному физическому насилию без значительной деформации или проколов.

13. Температура окружающей среды. Температура окружающего воздуха по сухому термометру при защите от любых источников падающего излучения.

14. Коррозионная стойкость. Способность материала подвергаться длительному воздействию агрессивной среды без значительного начала коррозии и, как следствие, потери механических свойств.

15. Огнестойкость / выносливость. Способность изоляционного узла, подвергаемого определенному периоду воздействия тепла и пламени (огня), с ограниченной и измеримой потерей механических свойств.Огнестойкость не является сравнительной характеристикой горения поверхности изоляционных материалов.

16. Устойчивость к росту грибков. Способность материала постоянно находиться во влажных условиях без роста плесени или плесени.

Типы и формы изоляции

Типы массовой изоляции включают волокнистую изоляцию. Он состоит из воздуха, тонко разделенного на пустоты волокнами малого диаметра, обычно связанными химически или механически и сформированными в виде плит, одеял и полых цилиндров: стекловолокна или минерального волокна; минеральная вата или минеральное волокно; тугоплавкое керамическое волокно; и ячеистая изоляция.

Он состоит из воздуха или другого газа, содержащегося в пене из стабильных мелких пузырьков и сформированных в виде досок, одеял или полых цилиндров: пеностекло; эластомерная пена; фенольная пена; полиэтилен; полиизоцианураты; полистирол; полиуретаны; полиимиды; и гранулированный утеплитель.

Он также состоит из воздуха или другого газа в промежутках между мелкими гранулами и сформирован в виде блоков, досок или полых цилиндров: силикат кальция; изоляционный финишный цемент; и перлит.

Жесткая или полужесткая самонесущая изоляция имеет прямоугольную или изогнутую форму: силикат кальция; стекловолокно или минеральное волокно; минеральная вата или минеральное волокно; полиизоцианураты; полистирол; и блокировать.

Жесткая изоляция имеет прямоугольную форму: силикат кальция; пеностекло; минеральная вата или минеральное волокно; перлит; и лист. Полужесткая изоляция формируется в виде прямоугольных кусков или рулонов: стекловолокна или минерального волокна; эластомерная пена; минеральная вата или минеральное волокно; полиуретан; и гибкие волокнистые одеяла.

Гибкая изоляция используется для обертывания различных форм и форм: стекловолокно или минеральное волокно; минеральная вата или минеральное волокно; тугоплавкое керамическое волокно; изоляция труб и фитингов.

Предварительно сформированная изоляция используется для крепления трубопроводов, насосно-компрессорных труб и фитингов: силикат кальция; пеностекло; эластомерная пена; стекловолокно или минеральное волокно; минеральная вата или минеральное волокно; перлит; фенольная пена; полиэтилен; полиизоцианураты; полиуретаны; и пена.

Изоляционные покрытия

Жидкость можно смешивать во время нанесения, которая расширяется и затвердевает для изоляции неровностей и пустот: полиизоцианураты; полиуретан; и изоляция, нанесенная распылением.Жидкие связующие вещества или вода вводятся в изоляцию при распылении на плоские или неровные поверхности для обеспечения огнестойкости, контроля конденсации, акустической коррекции и теплоизоляции: минеральная вата или минеральное волокно; и насыпь.

Гранулированный утеплитель применяется для заливки компенсаторов: минеральная вата или минеральное волокно; перлит; вермикулит; и цементы (изоляционные и отделочные растворы). Производится с изоляцией из минеральной ваты и глины, цементы могут быть гидравлического схватывания или воздушной сушки: эластичный пенопласт.

Пенопласт и изоляция трубок содержат вулканизированную резину. Выбор подходящего типа и толщины изоляции сделает счастливого владельца здания меньшими счетами за электроэнергию и счастливого арендатора с комфортными условиями в здании.

Какой изолятор лучше: воздух, пенопласт, фольга или хлопок? — Мероприятие

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 4 (3-5)

Требуемое время: 5 часов 15 минут

(20-минутная настройка, 150 минут для замораживания, 90 минут для плавления, 40-минутная оценка)

Расходные материалы на группу: 1 доллар США.00

Размер группы: 3

Зависимость действий: Нет

Тематические области: Физические науки

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Резюме

То, что тепло перетекает от горячего к холодному, — неизбежная правда жизни.Люди приложили много усилий, чтобы остановить это естественное физическое поведение, однако все, что они смогли сделать, — это замедлить этот процесс. Студенческие команды исследуют свойства изоляторов, пытаясь защитить чашки с водой от замерзания, а после замораживания — от таяния. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Регулирование температуры важно во многих аспектах техники.Инженеры по упаковке разрабатывают контейнеры и системы, позволяющие надежно отправлять товары при определенных температурах. Инженеры-механики следят за тем, чтобы работающие двигатели не перегревались, а инженеры-электрики и компьютерщики проектируют электронику так, чтобы они не перегревались. Инженеры-строители определяют наиболее подходящие изоляционные материалы для климата, в котором расположены их конструкции. Регулирование температуры подразумевает понимание принципов теплопередачи, которое актуально практически во всех инженерных дисциплинах.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

• Объясните, что означает слово «изолировать» и его значение для сохранения тепла или холода.
• Провести основные экспериментальные процессы.
• Опишите, чем природные материалы отличаются от материалов, созданных руками человека, с точки зрения теплоизоляции.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
4-ПС3-2. Проведите наблюдения, чтобы доказать, что энергия может передаваться с места на место с помощью звука, света, тепла и электрического тока.(4 класс) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Комплексные концепции
Проведите наблюдения, чтобы получить данные, которые послужат основой для свидетельств для объяснения явления или проверки проектного решения. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Энергия может передаваться с места на место с помощью движущихся объектов, звука, света или электрического тока. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Энергия присутствует всякий раз, когда есть движущиеся объекты, звук, свет или тепло. Когда объекты сталкиваются, энергия может передаваться от одного объекта к другому, тем самым изменяя их движение.При таких столкновениях некоторая энергия обычно также передается окружающему воздуху; в результате воздух нагревается и раздается звук. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Свет также передает энергию с места на место. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Энергия также может передаваться с места на место с помощью электрического тока, который затем можно использовать локально для создания движения, звука, тепла или света.С самого начала токи могли быть созданы путем преобразования энергии движения в электрическую. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Энергия может передаваться различными способами и между объектами. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Ожидаемые характеристики NGSS
5-ПС1-3.Выполняйте наблюдения и измерения для идентификации материалов на основе их свойств. (5 класс) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Комплексные концепции
Проведите наблюдения и измерения, чтобы получить данные, которые послужат основой для свидетельств для объяснения явления. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Для идентификации материалов можно использовать измерения различных свойств. (Граница: на этом уровне не различаются масса и вес, и не делается попыток определить невидимые частицы или объяснить атомный механизм испарения и конденсации.) Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Стандартные единицы используются для измерения и описания физических величин, таких как вес, время, температура и объем. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие основные государственные стандарты — математика

• Назовите и запишите время с точностью до минуты и измерьте интервалы времени в минутах. Решение задач со словами, включающих сложение и вычитание временных интервалов в минутах, e.g., представляя проблему на числовой линейной диаграмме. (Оценка 3) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Нарисуйте масштабированный графический график и масштабированную гистограмму, чтобы представить набор данных с несколькими категориями.Решайте одно- и двухэтапные задачи «на сколько больше» и «на сколько меньше», используя информацию, представленную в виде масштабированных гистограмм. (Оценка 3) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

• Материалы обладают множеством разных свойств.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Требования к конструкции включают такие факторы, как желаемые элементы и особенности продукта или системы или ограничения, налагаемые на конструкцию.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Выявляйте и собирайте информацию о повседневных проблемах, которые можно решить с помощью технологий, и генерируйте идеи и требования для решения проблемы.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Сравните, сопоставьте и классифицируйте собранную информацию, чтобы выявить закономерности.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ

Массачусетс — математика

• Назовите и запишите время с точностью до минуты и измерьте интервалы времени в минутах.Решайте задачи со словами, включая сложение и вычитание временных интервалов в минутах, например, представляя задачу на числовой диаграмме. (Оценка 3) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Нарисуйте масштабированный графический график и масштабированную гистограмму, чтобы представить набор данных с несколькими категориями.Решайте одно- и двухэтапные задачи «на сколько больше» и «на сколько меньше», используя информацию, представленную в виде масштабированных гистограмм. (Оценка 3) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Массачусетс — наука

• Определить материалы, используемые для выполнения проектной задачи, на основе определенного свойства, e.г., прочность, твердость и гибкость. (Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Приведите примеры того, как энергия может передаваться из одной формы в другую.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Опишите, как воду можно переводить из одного состояния в другое, добавляя или отводя тепло.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какой альтернативный вариант вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

• 4 3 унции.пластиковые стаканчики
• 4 больших прозрачных пластиковых стакана
• 3 чашки из пенополистирола
• алюминиевая фольга, кусок 8½ дюйма x 11 дюймов
• 20 ватных шариков
• ложка размером с чайную ложку
• 4 резинки
• Таблица данных, по одной на каждого учащегося, заполняемая во время эксперимента
• Таблица результатов, по одному на каждого учащегося, заполняется после эксперимента

Поделиться со всем классом:

• кувшин теплой воды
• пластиковая пленка
• противень
• большая книга или журнал
• морозильная камера

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/the_best_insulator], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной программы

Что такое тепло?

Учащиеся узнают об определении тепла как формы энергии и о том, как оно существует в повседневной жизни. Они узнают о трех типах теплопередачи — теплопроводности, конвекции и излучения, а также о связи между теплом и изоляцией.

Насколько жарко?

Студенты узнают о природе тепловой энергии, температуре и о том, как материалы хранят тепловую энергию. Они обсуждают разницу между проводимостью, конвекцией и излучением тепловой энергии, а также полные действия, в которых они исследуют разницу между температурой, тепловой энергией и…

Что популярно, а что нет?

С помощью простых демонстрационных упражнений под руководством учителя учащиеся изучают основы физики теплопередачи посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Они также узнают о примерах нагревательных и охлаждающих устройств, от плит до радиаторов автомобилей, с которыми они сталкиваются в своих домах…

Теплопередача: никакого волшебства в этом нет

Студенты изучают научные концепции температуры, тепла и передачи тепла посредством теплопроводности, конвекции и излучения, которые иллюстрируются сравнением с магическими заклинаниями, найденными в книгах о Гарри Поттере.

Введение / Мотивация

, авторское право

Авторское право © Департамент по делам ветеранов США http://www.milwaukee.va.gov/articles/dietician1.asp

Когда вы собираетесь на летний пикник на пляже, в горах или на озере, почему вы кладете холодные напитки и лед в холодильник? Что произойдет, если вы положите их в рюкзак? (Слушайте идеи студентов.) Да, да, получится мокрый рюкзак и теплые напитки. Охладитель помогает сохранять напитки холодными, поскольку он действует как изолятор и замедляет передачу энергии от одного источника к другому, что означает, что он помогает сохранять холод внутри кулера, а тепло наружу.

Противоположность изолятору — это проводник. Как вы думаете, чем занимается дирижер? (Слушайте идеи студентов.) Да, верно, проводник ускоряет передачу энергии от одного источника к другому. Возможно, вы испытали это, если когда-нибудь снимали крышку с кастрюли, готовящейся на плите.Металлический котелок является проводником и быстро нагревается на плите, поэтому быстрее готовит пищу или кипятит воду. Только будьте осторожны, прежде чем прикасаться к металлической посуде, потому что вы можете получить ожог.

Что произойдет, если вы сконструируете кулер из материала, который играет роль проводника? Или кастрюлю с материалом, который действует как изолятор? (Слушайте идеи студентов.)

Процедура

Фон

Изоляция предотвращает нагревание холодных вещей и охлаждения теплых вещей.Изоляторы делают это, замедляя потерю тепла от теплых предметов и получение тепла от холодных предметов. Пластик и резина обычно являются хорошими изоляторами. По этой причине электрические провода покрыты покрытием, чтобы с ними было безопаснее обращаться. С другой стороны, из металлов обычно получаются хорошие проводники. Фактически, по этой причине медь используется в большинстве электрических проводов и печатных плат.

Перед мероприятием

• Соберите материалы и сделайте копии таблицы данных и таблицы результатов, по одной на каждого учащегося.
• Чтобы свести к минимуму время, проводимое в классе, подготовьте изоляционные материалы (хотя студенты МОГУТ это сделать !!).
• Разбейте чашки из пеноматериала на мелкие кусочки.
• Разорвите алюминиевую фольгу на кусочки и слегка раздавите.
• Немного раздвиньте ватные шарики и расплющите их, чтобы они напоминали блины.

Со студентами

1. Представьте вводное / мотивационное содержание. Обсудите в классе, какие устройства видели или использовали учащиеся для сохранения тепла или холода.Поговорите о материалах, из которых, по их мнению, сделаны эти устройства.
2. Разделите класс на группы от двух до четырех учеников в каждой.
3. Предложите учащимся изучить изоляционные материалы, которые им собираются дать, и попросите группы сделать прогнозы, которые, по их мнению, будут наиболее эффективными.
4. Раздайте каждой группе материалы и пустые таблицы.
5. Раздайте каждой команде три разных изоляционных материала: пенополистирол, алюминиевую фольгу и ватные шарики. Воздух — четвертый изоляционный материал.Попросите учащихся поместить достаточно каждого изоляционного материала в каждую большую пластиковую чашку, чтобы она закрывала дно чашки. Ничего не кладите в четвертую большую чашку, потому что воздух будет служить изоляцией для этой чашки.
6. Поместите небольшую 3 унцию. чашку в центре каждой большой чашки.
7. Попросите учащихся заполнить пространство между чашками тем же изоляционным материалом, который они использовали для дна.
8. Налейте 3 чайные ложки теплой водопроводной воды в каждую маленькую чашку.
9. Попросите каждую группу накрыть каждую из своих больших чашек полиэтиленовой пленкой, удерживаемой резинкой.
10. Поместите чашки в морозильную камеру. Проверяйте чашки каждые 15 минут, чтобы узнать, какая из чашек образует лед в первую очередь. Запишите наблюдения в диаграмму данных. Продолжайте проверять, пока не увидите форму льда во всех четырех чашках.
11. Дайте чашкам постоять в морозильной камере, пока лед во всех чашках не замерзнет.
12. Выньте чашки из морозильной камеры и поместите их в форму для выпечки.
13. Поместите книгу или журнал на чашки, чтобы они не опрокинулись или не всплыли.
14. Налейте в кастрюлю очень теплую водопроводную воду.
15. Попросите команды проверять свои чашки каждые несколько минут, чтобы увидеть, какая из них тает первая, вторая, третья и четвертая. Запишите наблюдения в диаграмму данных.
16. Завершите обсуждение в классе, чтобы поделиться и сравнить результаты и выводы. Задайте исследовательские вопросы. Используйте прикрепленную рубрику для оценки достижений учащихся.

Словарь / Определения

проводник: вещество или тело, которое может пропускать электричество, тепло или звук.

сохранение энергии: физический принцип, который гласит, что энергия не может быть ни создана, ни разрушена, и что полная энергия системы сама по себе остается постоянной.

энергия: способность выполнять работу; может быть во многих формах, таких как электрическая, механическая, химическая, звуковая, световая и тепловая.

замораживание: процесс превращения жидкости в твердое тело (например, лед) за счет потери тепла.

тепло: форма энергии, которая вызывает повышение температуры веществ или соответствующие изменения (плавление, испарение или расширение).

изолировать: предотвратить или замедлить передачу электричества, тепла или звука из одной среды в другую.

изолятор: вещество, которое препятствует прохождению через него тепла, электричества или звука.

расплав: процесс перехода из твердого состояния в жидкое за счет притока тепла.

Оценка

Предвидение занятий : Предложите учащимся почувствовать и изучить тестовые изоляционные материалы (пенополистирол, алюминиевая фольга, хлопок, воздух), а также попросите группы сделать прогнозы, которые, по их мнению, будут наиболее эффективными.Их прогнозы дают некоторое представление об их понимании концепций теплопередачи и изоляции.

Embedded Assessment : понаблюдайте за учащимися во время экспериментального процесса. Оцените их понимание предмета и мероприятия, используя критерии, приведенные в Рубрике оценки эффективности, которая учитывает их понимание изоляционных материалов и совместной работы.

Домашнее задание : Попросите учащихся написать ответы, состоящие из абзаца, на два следующих вопроса, чтобы ответить на следующий день или принять участие в обсуждении в классе.Просмотрите их ответы, чтобы оценить их понимание содержания задания.

• Вы бы предпочли перчатки из ткани или алюминиевой фольги? Объясните свой выбор, используя то, что вы знаете о свойствах теплопередачи. (Пример ответа: тканевые перчатки сохранят мои руки теплее, чем перчатки из фольги, потому что ткань изолирует наши тела, замедляя время, необходимое для того, чтобы наши руки стали холодными. С другой стороны, металлы ускоряют передачу тепла, поэтому любое тепло в мои руки до того, как надеть «алюминиевые перчатки», быстро выскользнули из фольги, оставляя меня с очень холодными руками.)
• Перечислите по крайней мере три различных продукта, устройства или конструкции, для которых инженеры применили свое понимание принципов теплопередачи при проектировании систем или выборе материалов для регулирования температуры. (Совет: подумайте, что может быть спроектировано инженерами-механиками, электриками, компьютерами и строителями, может быть, предметы, которые вы используете каждый день для комфорта, жизненно важной необходимости и развлечений.) (Примеры ответов: контейнеры для напитков-термосов, холодильники для тележек для мороженого. , грузовики-рефрижераторы для перевозки продуктов при определенных температурах, холодильники, используемые для хранения и транспортировки донорской крови и частей тела пациентам, изоляционные материалы в стенах и крышах домов, чтобы внутри было прохладно или тепло, специальные материалы и переплетения тканей, используемые для изготовления одежды, предназначенной для особые погодные условия, металлические провода с пластиковым покрытием, вентиляторы и жидкости в радиаторах для предотвращения перегрева электроники и двигателей.Конкретный пример: если корпус, окружающий планшетный компьютер или карманный компьютер, был сделан из резины, устройство стало бы очень быстро нагреваться и его было бы неудобно держать в руке.)

График: Попросите каждого учащегося создать гистограмму времени, затраченного на замораживание / таяние воды для каждого используемого изолятора. Используйте данные, полученные из диаграммы данных, для гистограммы.

Вопросы для расследования

• Что означает «изолировать»?
• Какие материалы используются для утепления?
• Какой изолятор лучше всего замедлял потерю тепла из теплой воды? Что было худшим?
• Имеют ли смысл результаты второй половины упражнения по сравнению с результатами первой половины? Объяснять.
• Что лучше всего подходит для изоляции стакана со льдом: пенополистирол, фольга или хлопок?

Расширения деятельности

Чтобы учащиеся могли на собственном опыте убедиться, что фольга не является хорошим изолятором, расширьте возможности с помощью этой быстрой практической демонстрации:

• Попросите каждого ученика обернуть стакан алюминиевой фольгой, а другой стакан — бумагой.
• Налейте в чашки ледяную воду.
• Попросите учащихся подержать чашки в руках, чтобы определить, какой материал является лучшим изолятором.