Современные теплоизоляционные материалы и их применение

Современные теплоизоляционные материалы и их применение.

1. По дисциплине: «Инженерные системы зданий и сооружений» Тема: Современные теплоизоляционные материалы и их применение.

Международная образовательная корпорация.

Казахская головная архитектурно-строительная академия.

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ.

ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ»

ТЕМА: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ.

МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ.

Выполнила: ст. гр. Арх 14-5 А.

Проверила: к. т. н. ассоц. проф. Касабекова Г. Т.

• Характеристики, виды и классификация современной теплоизоляции.

• Свойства теплоизоляционных материалов.

3. Для чего нужна теплоизоляция.

Теплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу.

тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких.

элементов или комплекс мероприятий по их устройству. С развитием.

цивилизации, когда борьба за тепло перестала быть настолько острой,

массивные очаги и русские печи сменились батареями центрального.

отопления, а на смену дерну, мху, войлоку и пакле пришли новые.

теплоизоляционные материалы. Однако и сейчас проблема сбережения.

тепла остается острой. Причин несколько. Чтобы обогреть сотни миллионов.

квадратных метров плохо утепленных жилищ необходимо тратить огромные.

деньги на топливо, да и запасы ископаемого его не бесконечны.

4. Характеристики, виды и классификация современной теплоизоляции.

достигается очень малой теплопроводностью газов, заключенных в объмах между структурными.

Современный рынок предлагает широкую гамму теплоизоляционных материалов, которые, наряду со своей.

основной теплоизолирующей функцией должны обладать целым рядом полезных свойств, таких как:

механическая, влаго- и химстойкость;

удобство эксплуатации и др.

которого наиболее соответствуют каждому конкретному случаю.

Современные теплоизоляторы выпускают в разнообразном виде:

По материалу происхождения все утеплители классифицируют на три группы:

минеральныные (минвата и стекловолокно);

органические (пенополиуретаны, пенополиэтилен и т.д.);

неорганические (пено- и газобетон,утепляющие штукатурки и т.д.).

выпускают в виде рулонов или матов различных типоразмеров и плотности и.

область их применения достаточно обширна.

• Гранулированный (пенопласт) и экструзионный (пеноплекс)

пенополистиролы вследствие своей горючести и малой паропроницаемости.

находят свое применение лишь в мокрых системах утепления.

• Вспененное стекло — достаточно новый, особо прочный теплоизолирующий.

материал. Благодаря своим исключительным свойствам находит применение.

в пожаро- и взрывоопасных производствах, криогенной технике.

• Отличными теплоизоляторами являются также утеплители из.

натуральных материалов или их отходов (бумага, пробка, опилки или их.

композиции). Широкое распостранение на западе получили.

теплоизолирующие вакуумные панели. И развитие этого направления.

теплоизоляторов обещает быть очень перспективным.

• Неорганические теплоизоляторы (утепляющие штукатурки, пено-, газо- и.

полистиролбетоны различной плотности), благодаря экологичности,

пожаробезопасности и долговечности, находят широкое применение в.

современном строительстве. И заканчивая ряд современных.

теплоизолирующих материалов, нельзя не упомянуть утеплители из.

синтетического каучука и отходов кремниевого производства.

7. Какой должна быть теплоизоляция.

Если обратиться к нормативам, ГОСТ-16381-77 классифицирует теплоизоляционные материалы по нескольким признакам.

Основными для покупателя, пожалуй, являются вид исходного сырья, прочностные характеристики, теплопроводность и.

горючесть. Вид исходного сырья — это то, из чего сделана теплоизоляция. Теплоизоляционные материалы можно разделить.

на органические и неорганические. Хорошие прочностные характеристики означают эксплуатационную надежность.

утеплителя и его способность удерживать заданную форму. Они включают в себя целый ряд показателей, в частности,

прочность на сжатие и растяжение, прочность на отрыв слоев. Все это очень важно, так как теплоизоляция в составе.

конструкции часто подвергается механическим нагрузкам. В наше время из-за высоких цен на энергоносители.

предъявляются более жёсткие требования к теплоизоляции домов.

8. Свойства теплоизоляционных материалов.

— Теплопроводность — главное качество для теплоизоляции.

Материал должен обеспечить требуемое сопротивление.

теплопередаче при минимальной толщине несущей.

конструкции. Чем ниже теплопроводность,

тем лучше теплоизоляция. Коэффициент теплопроводности.

для изолирующих материалов не должен превышать 0,04-0,06.

— Горючесть теплоизоляции следует рассматривать с точки.

зрения обеспечения безопасности. Если материал.

поддерживает горение или выделяет при нагреве вредные.

вещества, использовать его можно лишь с оговорками. В.

общем и целом требования пожарной безопасности.

определяются нормами СНиП 21-01-97** "Пожарная.

безопасность зданий и сооружений».

— Паропроницаемость — способность материала "дышать", то.

есть свободно пропускать водяной пар. Если в утеплитель.

попала вода, его эксплуатационные качества резко.

ухудшаются и свои функции он не выполняет.

Плотность — характеризует нагрузки от веса теплоизоляции на конструкцию здания — не должна превышать 185-200 кг/м3.

Водостойкость — необходимое качество, особенно в нашем холодном и дождливом климате. Водостойкий утеплитель химически.

не взаимодействует с влагой, сохраняет свои свойства.

Гидрофобность — под этим термином понимают способность материала отталкивать влагу, теплоизоляция не должна впитывать.

влагу. Особенно это важно для волокнистых материалов.

— Экологичность — поскольку человек постоянно находится в помещениях, так или иначе защищенных теплоизоляцией, очень.

важно, чтобы она была биологически нейтральной и ни в коем случае не являлась источником токсичных выделений.

9. Виды теплопотерь:

Тепловое излучение: Если не учитывать теплопотери через вентиляцию, то 65-80% от.

остающихся теплопотерь приходится на тепловое излучение. Большая часть материалов.

пропускает излучение из-за своей высокой излучающей способности. Алюминиевая фольга.

и материалы с её использованием (фольгоизол, фольгопласт, изолон и другие), отражают.

до 98% теплового излучения. Поэтому использование для теплоизоляции дома.

отражающих материалов обязательно. Разумеется, там, где это представляется.

возможным. В окнах также рекомендуется использовать К-стекло, способное отражать.

часть теплового излучения.

Теплообмен: Самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты от более.

нагретых тел (или участков тел) к менее нагретым. Теплопроводность является самой.

главной характеристикой теплоизоляционных материалов. Таблиц по сравнению разных.

видов теплоизоляции множество, и каждый производитель какого-либо материала считает.

своим долгом написать подобную таблицу, в которой его материал, разумеется, самый.

лучший. Но они, как правило, привирают или умалчивают насчёт некоторых их свойств.

Здесь приведены характеристики наиболее распространённых теплоизоляционных.

материалов по ГОСТу. Следует иметь в виду что, каждый из этих материалов может быть.

разной плотности. Чем выше его плотность, тем больше прочность и морозостойкость, и.

тем меньше теплоизоляционные свойства и водопоглощение.

10. Виды теплоизоляций:

Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам,

соответствующим разным способам теплопередачи:

отражающая, которая предотвращает потери за счёт.

отражения инфракрасного «теплового» излучения (жидкая.

— предотвращающая потери за счёт теплопроводности,

водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет.

кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания.

передачи тепла через сам материал и воздух или газ,

находящийся в нем).

11. Органические:

Получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например.

пенополистирол). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м3.

Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а.

также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные.

панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т.п.). Так же в качестве органических изолирующих материалов.

используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты и.

древесностружечные плиты), сельскохозяйственные отходы (соломит, камышит и др.), торф (торфоплиты) и т.д.

Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены.

разложению и используются в строительстве реже. Выделяется среди них пенополиуретан, который в последние.

10-20 лет по характеристикам превзошёл все имеющиеся на рынке теплоизоляционные материалы. Он.

применяется во всех сферах строительства в виде напыляемой массы непосредственно на месте строительства,

сендвич панелей или скорлуп для труб. Горючесть у него от Г4 до Г1 (не поддерживает горение, замозатухаем),

плотность от 9кг.м3 до 250 кг.м3. Экологически абсолютно бесопасен. Долговочен — срок службы 50 лет.

12. Неорганические:

Минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон.

(газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита,

вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов.

горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из.

минеральной ваты 35—350 кг/м3. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и.

повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует.

специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных.

изделий производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе.

транспортировки и монтажа ТИМ.

13. Смешанные:

Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе.

асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей.

асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые,

асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные.

изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

14. Минеральная вата.

Минеральная вата – волокнистый материал, имеющий структуру ваты и изготовленный из.

расплава горной породы с добавлением органического связующего компонента.

Коэффициент теплопроводности — 0,038-0,045 Вт/(м·К);

Плотность (жесткость) – 35-160 кг/м3;

Горючесть (пожаробезопасность) – НГ;

Высокая химическая стойкость;

15. Стекловата.

Стекловата – стеклянное штапельное волокно, изготовленное из отходов стекольной.

промышленности с большой долей органических связующих компонентов.

Коэффициент теплопроводности — 0,037-0,046 Вт/(м·К);

Плотность (жесткость) – 13-85 кг/м3;

Горючесть (пожаробезопасность) – Г1-Г4;

Высокая химическая стойкость;

Высокое водопоглащение. У неё очень не долгий срок эксплуатации. Через 10-15 лет она начинает рассыпаться.

Работать с ней очень.

неприятно, так как коснувшись её открытой частью тела, человек получает массу мелких заноз, и они долго потом.

болят. Стекловата от известных производителей «URSA» и «ISOVER» обладает несколько лучшими.

характеристиками, но сравнения с базальтовой изоляцией все равно не выдерживает.

16. Вспененный пенополистирол.

Вспененный пенополистирол – жесткий материал, в основном с ячеистой структурой, полученный.

путем спекания гранул полистирола или одного из его сополимеров.

Коэффициент теплопроводности — 0,03-0,04 Вт/(м·К);

Плотность (жесткость) – 15-40 кг/м3;

Горючесть (пожаробезопасность) – Г4;

Негигроскопичен; Низкая прочность на сжатие.

17. Экструдированный пенополистирол.

Экструдированный пенополистирол — жесткий материал с закрытой ячеистой структурой,

полученный методом экструзии вспенивающегося полистирола или одного из его сополимеров.

Коэффициент теплопроводности — 0,038-0,041 Вт/(м·К);

Плотность (жесткость) – 25-45 кг/м3;

Горючесть (пожаробезопасность) – Г2-Г4;

Высокая прочность на сжатие.

18. Пенополиуретан.

Пенополиуретан — жесткий или полужесткий материал с закрытой ячеистой структурой. Может.

применяться в виде жестких панелей или жидких смесей. Коэффициент теплопроводности — 0,03-0,04 Вт/(м·К);

Плотность (жесткость) – 30-200 кг/м3;

Горючесть (пожаробезопасность) – Г2-Г4;

Высокая химическая и биологическая стойкость;

Нуждается в защите от солнечных лучей;

Это неплавкая термореактивная теплоизоляционная пластмасса с ячеистой структурой. При смешивании двух.

жидких компонентов немедленно начинается реакция с образованием пены. Её либо напыляют на объект.

утепления, либо заливают в формы для дальнейшего использования в твёрдом виде. В баллонах монтажной.

пены, используемой при установке окон и дверей, применяется именно пенополиуретан.

19. Керамзит.

Это вспененная, обожженная глина. Долговечен, прочен, доступен. По.

характеристикам он гораздо лучше, чем пенобетон и в разы его дешевле. Но.

сравнения с современными теплоизоляционными материалами не выдерживает, ни по.

теплоизоляционным свойствам, ни по цене. И так как керамзит материал сыпучий.

сфера его применения ограничена. Применяют его в качестве заполнителя для легких.

бетонов, и в качестве теплоизоляционного материала в виде засыпок.

20. Пенопласт.

Это самый дёшевый, но при этом очень эффективный теплоизолятор. Пенопласт марки Ф15.

имеет реальную долговечность 10-15 лет, и использовать его рекомендовано лишь при.

теплоизоляции построек рассчитанных на небольшой срок эксплуатации. Пенопласт марки Ф35.

более плотный, долговечный и дорогой материал. Срок его службы порядка 30-50 лет.

Формально, современные пенопласты экологически безопасны. Но гарантировать то, что.

конкретный производитель не экономит на сырье, и изготавливает его из сертифицированного.

и более дорогого полистирола, а не из более дешевого и опасного для здоровья, нельзя.

Поэтому применять их стоит только снаружи здания.

Коэффициент теплопроводности — 0,03 Вт/(м·К);

Плотность (жесткость) — 40 кг/м3;

Горючесть (пожаробезопасность) – Г4;

Эффективен при изоляции от очень высоких или очень низких температур;

Дополнительные шумоизолирующие свойства.

22. Изоллат.

Изоллат – жидкая вязкая суспензия, образующая прочное полимерное.

покрытие на поверхности. Состоит из керамических микросфер с разряженным.

воздухом и акрилового связующего.

Коэффициент теплопроводности — 0,005 Вт/(м·К);

Плотность (жесткость) — 400 кг/м3;

Горючесть (пожаробезопасность) – НГ;

Адгезия (сцепление с покрываемыми поверхностями).

23. Аэрогель.

Аэрогель – материал, представляющий собой гель, в котором жидкая фаза.

Коэффициент теплопроводности — 0,022 Вт/(м·К);

Плотность (жесткость) — 180 кг/м3;

Горючесть (пожаробезопасность) – НГ;

Изоляция от очень высоких температур.

Повышение энергоэффективности и энергосбережение являются на сегодняшний.

день приоритетными направлениями энергетической политики Казахстана.

В результате многочисленных проведенных исследований стало очевидно, что при.

проектировании энергоэффективного дома в первую очередь стоит побеспокоиться.

о предотвращении потерь тепла через ограждающие конструкции, а уже потом об.

оптимизации работ инженерных систем здания, о снижении затрат на освещение и.

внедрении альтернативных источников энергообеспечения.

Теплоизоляционные материалы, чьей главной характеристикой является.

теплопроводность, играют решающую роль в обеспечении оптимальных условий.

Эффективность того или иного типа материала связана со следующими.

— энергоемкость изготовления материала, обладающего нормативными свойствами;

— эксплуатационная стойкость материала в конкретных условиях эксплуатации;

энергоемкость строительных работ (монтаж материала в конструкции);