Теплоизоляция стен зданий: чем лучше утеплить стены, как выбрать

Содержание

Утепление бетонных стен и стен из газобетонных блоков

Теплоизоляция бетонных стен – задача не из простых. Конечно, в последнее время в строительстве домов стали использоваться достаточно теплоэффективные материалы, такие, как газобетон, шлакоблок, керамзитбетон, однако нередко такого рода защиты от холода бывает недостаточно. Кроме того, теплоизоляция заметно уменьшает затраты на отопление. Поэтому многие собственники очень внимательны к теплоизоляции своего дома, ведь недостаточная теплоизоляция – это большие затраты на поддержание в жилище комфортной температуры, сырость на стенах, плесень, грибки, тяжелый воздух и другие проблемы. В качестве изоляционных материалов традиционно используется пенопласт, минеральная вата и многое другое.

Однако есть альтернатива, экономичная, долговечная и очень эффективная – пенополиуретановое напыление (ППУ). Пенополиуретан обладает самым низким коэффициентом теплопроводности среди всех используемых теплоизоляционных материалов. Для примера, изоляция полиуретановой пеной толщиной в два сантиметра по теплоизоляционным качествам соответствует полуметровой кирпичной кладке. При этом пенополиуретан является едва ли не самым долговечным – срок службы изоляционной пены составляет не менее 25 лет.

 

Утеплив стены пенополиуретаном, Вы можете не беспокоиться о пароизоляции и защите от ветра – полиуретановая пена устойчива к влаге и плесени и не оставляет зазоров и стыков (в отличие от других материалов), не нуждаясь в дополнительной пароизоляции и оставаясь при этом одним из самых экологичных и безопасных для человека методов утепления. Утепление стен из бетона или газобетонных блоков путем напыления полиуретановой пены характеризуется полным отсутствием различных щелей, мостков холода, пустот, появление которых неизбежно при использовании других материалов. Специалисты компании «Мустово» с помощью современного оборудования быстро и качественно проведут необходимые замеры и утеплят любое помещение, на много лет обеспечив тепло и комфорт в сооружении любого типа. 

При расчете стоимости работ по утеплению стен из ячеистого бетона (пенобетон и газобетон), следует учитывать, что расход материала увеличивается на 20%.

Скачать схему в виде pdf-файла

 

Утепление здания с плоской крышей (стены из газобетонных блоков).

Скачать схему в виде pdf-файла

 

Утепление здания с плоской крышей (стены из бетона)
.

Скачать схему в виде pdf-файла

 

Утепление зданий и конструкций из металлокаркаса

Скачать схему в виде pdf-файла

Стоимость работ по теплоизоляции…

С какой стороны утеплять дом? Внутренне или наружное утепление?

Утеплить дом предпочтительнее снаружи, чем изнутри.

 

Потому что наружная теплоизоляция стен зданий, сооружений предотвращает промерзание самих стен в холодную пору года.

Снаружи здания процесс утепления легче проводить.

Нет необходимости изменять внутреннюю обстановку, проводить последующий ремонт, а недостаток минеральной ваты или пенопласта  – ее канцерогенные свойства, не будет создавать дискомфорт в доме, влиять на здоровье окружающих.

Комплексная теплоизоляция дома — самый эффективный способ борьбы с теплопотерей, мостиками холода и чрезмерными затратами во время отопительного сезона.

     

Утепление  сегодня разделяют на внутреннее и наружное.

Незнающий человек сразу скажет — нету значения с какой стороны стенки клеить утеплитель.

Внутреннее  утепление стен

 дешевле и проще. Работы можно проводить в холодное время года, не боясь дождя, ветра и мороза. Внутреннее утепление производится значительно быстрее.

Давайте посмотрим на другую сторону утепления пенопластом внутри зданий.

Начнем с того что уменьшается полезная площадь жилья а прочность стен желает  лучшего.

Конечно, можно поверх пенопласта наклеить гипсокартон, но тогда экономичности утепления квартир

 изнутри  просто нет. Говоря  о внутреннем утеплении стен мы забываем о влаге сконцентрированной между утеплителем  и утепленной  с внутренней стороны стеной. Влага-результат поступления теплого воздуха на холодную стену зимой. Результатом такого утепления  — это  сырость, появления грибка, неправильный микроклимат.

       

При наружном утеплении стен  процессы появления влаги  отсутствуют, так как наружная стена изолирована  от воздействий окружающей среды. При наружном утепление стен,  есть возможность заделать дефекты фасада и межпанельные швы.

Итоги внутреннего утепления фасадов:


  • минимальный бюджет работ;
  • работа при отрицательных температурах;
  • можно сделать самому прочитав статьи нашего в интернете)))
  • конденсат, грибок, плесень.

Итоги наружного утепления квартир пенопластом :


  • ремонт дефектов фасада;
  • утепление межпанельных швов;
  • долговечность фасада;
  • продление пригодности несущих стен зданий
  • можно одновременно проводить внутренний ремонт;
  • дополнительная звукоизоляция;
  • более дорогой монтаж.

Наружное утепление стен мы производим с помощью строительных лесов. 

При теплоизоляции стен мы используем пенопласт  ПСБ-С25. Меньшая плотность при данных —   работах недопустима.

При правильном приклеивании пенополистирольных плит, а именно  шахматным порядком, можно избежать вертикальных трещин утепленной стены. Важную роль играет специальный клей для приклейки пенопласта (а не для плитки).

Утеплитель крепиться также механическим путем – дюбелями, параметры которых рассчитываются исходя из толщины утеплителя и материала несущей стены.

Также применяется армировочная сетка (только фасадная), которая заворачивается за края периметра утепляемого фасада на 10-15 см.

Над утепленной стеной монтируется металлический козырек, который защитит окрашенный фасад от дождя и потеков.

Подведя итоги можно сказать с уверенностью, что утепление стен очень актуально и необходимо.

Так жители утепленных зданий знают, когда централизованное отопление еще не включили, а на улице уже минус, у них в доме все еще тепло.

В  этом можно легко убедиться на существующих утепленных домах и квартирах.

       



Теплоизоляция стен зданий, материалы — Экострой-Сити

Пеностекло — это самый уникальный теплоизоляционный материал с практически неограниченным сроком годности. Всем известно, что важным условием эксплуатации здания является хорошая теплоизоляция стен, материалы, примененные для этого должны быть экологически чистые, относительно дешевые и не поддаваться воздействию различных негативных факторов.

Сегодня произвести теплоизоляцию стен дома можно быстро и за минимальные расходы. Благодаря современным материалам, которые сочетаются с любым покрытием и обладают высокой надёжностью. Материалы для теплоизоляции стен нередко сочетают в себе и другие свойства, например гидро- и шумоизоляцию. Даже утепление бетонных стен, традиционно считавшееся сложной задачей, сегодня не вызывает трудностей.

Теплоизоляция стен зданий любого типа и назначения выполненная из пеностекла гарантировано будет сохранять все свои физические свойства на всем протяжении их эксплуатационного периода. Теплоизоляция стен дома

, выполненная из пеностекла, обеспечивает долговечную термостойкость здания даже в самых суровых климатических зонах.

Эффективность многих теплоизоляционных материалов падает под воздействием определенных факторов – недостаточная жесткость материалов, влагостойкость, прочность и т.д. В результате чего приходится дополнительно тратиться на ремонтные работы.

Теплоизоляция стен зданий пеностеклом, гарантировано избавит от проведения подобных дорогостоящих работ. Кроме того теплоизоляцию стен дома пеностеклом можно проводить на всех этапах производства строительных работ – то есть данный материал может быть использован как во время производства строительных работ, так и в процессе эксплуатации уже построенного здания. Благодаря своей универсальности пеностекло может быть использовано в качестве внешнего теплоизоляционного материала и как внутренний заполнитель стен.

Полезная информация по теме

Теплоизоляция фасадов здания снаружи. Виды и преимущества

Современные технологии утепления зданий позволяют качественно защищать фасады от действия холода и атмосферных осадков и обеспечивать их эстетичный вид. О способах наружной теплоизоляции мы расскажем в статье

Любое здание выполняет функцию сохранения тепла, и строительные работы обязательно предполагают утепление стен. Это специальный слой покрытия, который имеет теплосберегающие и энергосберегающие функции. Архитекторы, дизайнеры, производители разработали большое количество различных утеплителей, материалы, разные по цене и по качеству. У каждого свой уровень экологичности и горючести. В зависимости от того, как наносится тот или иной материал, будет понятна способность пропускать и сохранять тепло в здании.

Раньше теплоизолирующий слой наносился внутри здания. Это создавало определенные неудобства. При нанесении внутри помещения слой сокращал пространство для жизни. Необходимо было проверять уровень экологической чистоты, потому что материалы могли вызвать аллергическую реакцию. Сегодня при всевозрастающей популярности фасадной штукатурки появилась возможность перенести теплоизолирующий слой на фасад здания. При этом не только сохранить тепло, но и оформить фасад дома современно и оригинально за счет разнообразия фасадных штукатурок.

Процентное соотношение потерь тепла в доме.

Теплоизолирующий слой позволяет на большее время сохранить поверхность стен от негативного воздействия окружающей среды. Он предохраняет от появления трещин, которые возникают из-за влажности и перепадов температуры. Фасадная теплоизоляция помогает создать благоприятный микроклимат внутри дома. Хорошая паропроницаемость позволяет дому «дышать», и это предохраняет стены от появления внутреннего конденсата.

Из статьи Вы узнаете:

Какой тип системы теплоизоляции выгоднее?

Современные фасадные системы позволяют наилучшим образом утеплить здания. Таких основных систем утепления несколько:

• с помощью тонкого слоя штукатурки;
• с помощью тяжелого слоя штукатурки;
• кладка в несколько слоев: стена, теплоизоляция, облицовочный кирпич;
• навесной вентилируемый фасад, где между утеплителем и защитным экраном остается прослойка для удаления лишней влаги.

Рассмотрим возможности и преимущества каждой системы подробнее. Самым экономически выгодным является способ утепления тонким слоем штукатурки. Работы производятся в несколько этапов. На подготовленную поверхность фасада наносится клей. Затем приклеивается теплоизолятор, который обеспечивает постоянство температуры. Это позволяет снизить затраты энергии на отопление. Следующим слоем является стеклосетка и полимеры, которые обладают термостойкостью и эластичностью. Затем повторно наносится слой штукатурки. Это недорогой и популярный способ фасадной термоизоляции.

Установленные теплоизоляционные плиты на стены кирпичного дома.

Теплоизоляция с помощью тяжелого слоя более трудоемкая. Теплоизоляционные плиты крепятся к фасаду дюбелями-анкерами. Это специальный дюбель, который позволяет крепить различные строительные материалы между собой. Поверх накладывается толстый слой штукатурки (до 5 сантиметров толщиной) и усиленно армируется. Такое усиление увеличивает его прочность.

Для утепления малоэтажных домов используется слоистая кладка. К наружной стороне стены укладывается термоизолятор и закрывается облицовочным материалом. Это может быть кирпич, керамическая или глазурованная плитка, клинкерная керамика или керамогранит. Недостаток этого метода в том, что при появлении трещин или сколок на плитках будет трудно их заменить.

Самый надежный способ – утепление с помощью навесных фасадных систем. Существует несколько основных видов утепления:

• вентилируемые фасады;
• «мокрые» или штукатурные фасады;
• фасады, облицованные термопанелями.

Такие вот термопанели соединяются между собой на фасаде.

Из всех видов самым часто используемым является утепление при помощи термопанелей. Работы с этим материалом можно проводить в любое время года и быстро придавать зданию современный вид. Панели обладают хорошими теплотехническими свойствами, имеют многообразие расцветок и фактур. Благодаря легкому весу, ими можно отделать старые постройки и дома со «слабым» фундаментом. Так же легко утеплить и каркасные дома, благодаря твердой основе панели.

Виды утеплителя.

Стекловолокно, пенопласт, минеральная вата являются основой для утепляющих систем. У каждого из них свои свойства, которые позволяют менять условия установки систем. Отсюда варьируется и стоимость отделки для разных зданий. Это зависит от высотности и предназначения зданий.

Пенопласт.

Пенопласт существует двух видов: экструдированный и обычный пенополистирол. Основное достоинство обычного пенопласта – его низкая цена. Он различается по степени горючести и плотности. Полученный с помощью термообработки вспененного гранулированного полистирола, пенопласт непрочен на сгибах, не выдерживает нагрузки и крошится.

Экструдированный пенополистирол изготавливается из того же материала, только по-другому – способом экструзии. Мелкоячеистая структура делает материал прочным с минимальным водопоглощением. Это также недорогой материал, но он обладает низкой паропроницаемостью и повышенной горючестью.

Стекловата.

Из отходов стекольного производства изготавливается стекловата. Она состоит из тонких стеклянных нитей. У нее самый высокий уровень паропроницаемости и самый низкий уровень теплопроводимости. Стекловата не горит, обладает небольшой прочностью и большим водопоглощением. В связи с этим ее невыгодно применять для наружного утепления. Выпускается в рулонах или плитах.

Минеральная вата.

Результатом плавления горных пород является волоконный материал – минеральная вата. Это самый выгодный материал для утепления фасада. Выпускается в плитах, которые обладают высокой прочностью и теплопроводимостью. Они долговечны, не горят и устойчивы к воздействию агрессивных химических сред. Высока безопасность их применения. Этот материал замечательно поглощает звук. Минеральная вата имеет высокую цену, и это единственный ее недостаток.

Доступно об утеплении фасада.

Такое разнообразие материалов выпускается промышленностью. Знание основных свойств позволяет сделать правильный выбор. Утепление фасада снаружи выгоднее, чем изнутри. Современные материалы теплоизоляции позволят создать комфортные условия для жизни, сохранить архитектуру и красоту дома.


Поделиться новостью в соцсетях

 

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

   Решили снизить затраты на отопление, составляющие 3/4 всех расходов по обслуживанию дома — значит пора провести работы по утеплению здания и замене окон. Это особенно актуально для старых холодных домов, коттеджей и тех зданий, фасад которых никогда не утеплялся.

Теплоизоляция дома не только уменьшит зимние теплопотери, но и сохранит прохладу летом. Хорошее утепление, если полностью и не отменит установку кондиционеров, то по крайней мере существенно снизит их энергопотребление.

Грамотное и наиболее эффективное — внешнее утепление.

    С чего начать?

   Для начала рассмотрите, возможно ли внешнее утепление стен. Если дом не представляет исторической ценности, не памятник архитектуры, значит, противопоказаний нет.

Итак, внешнее утепление фасада наиболее перспективно в плане энергоэффективности и сулит максимальные дивиденды, одновременно радикально меняется внешний вид дома. Разнообразие современных отделочных материалов потакает любому взыскательному вкусу, позволяя придать старому строению достаточно презентабельный вид. Единственные ограничения это толщина вашего кошелька и экономическая целесообразность.

   Подробнее о теплоизоляции наружных стен.

 

   Внешняя теплоизоляция имеет массу положительных моментов: защищает стены от влаги, промерзания зимой и перегрева летом и как следствие продлевает срок службы дома. Мощный слой утеплителя снизит потребную мощность котлов и радиаторов системы отопления, так что можно неплохо сэкономить на капиталовложениях в систему отопления.  То же самое относится и к выбору кондиционера. Стены, защищённые утеплителем, не будут прогреваться летом, соответственно дольше сохранят естественную прохладу в доме. И кондиционер, для такого дома, нужен менее мощный и электроэнергии он потребует немного.

   Единственное на чём не следует экономить — это на самом утеплителе. Чем больше слой, тем лучше(10, 20, а где то и 50 см). Дополнительные расходы на теплоизоляцию — это от 5 до 20% общей стоимости модернизации здания, но экономия средств на отоплении, вернёт затраченные дополнительные средства в течении первых лет эксплуатации.

   Утепляя дом с внешней стороны, вы одновременно решаете проблемы с конденсацией пара (от приготовления пищи, душа, сушки одежды) на внутренних стенах и в углах комнат. Эти процессы следствие низких температур стен и проявляются в виде грибка и плесени в доме. Проведение работы по внешней теплоизоляции здания, сразу же, в лучшую сторону, сказываются на температуре стен и микроклимате в помещениях. Перепады температур в комнатах у пола и потолка практически исчезнут, а воздух станет одинаково тёплым, во всём объёме.

   Качество и коэффициент теплопроводности λ(Вт/мК) утеплителя влияют на толщину теплоизолирующего слоя.

   В качестве теплоизоляционных материалов обычно применяют блоки из ячеистых бетонов, минеральные и стекловаты, различные виды пенопластов (пенополистирол, пеноизол и др.). Наиболее распространенные материалы для теплоизоляции имеют коэффициент теплопроводности в пределах от λ=0,025 до 0,045 Вт/мК. Помните: чем меньше значение λ, тем лучше теплоизоляционные свойства у выбранного утеплителя.

    Сравним эпюры градиента температур двух зданий одинаковых размеров, но с различной теплоизоляцией фасада. Оба здания из кирпича, толщина стен первого дома 25 см, стены второго дома — сэндвич 25 см кирпича и 10 сантиметровый слой утеплителя. Даже с этим, по действующим нормам, минимальным слоем утеплителя теплопотери отличаются более чем в 6 раз.

 

   Около 85% зданий в России не соответствует действующим нормам по теплоизоляции.

   Полная теплоизоляция здания, по всему периметру включая стены, подвал и чердачное помещения позволят кратно сократить расходы на отопление и кондиционирование.

   Утеплители, применяемые в строительстве.

   Минеральная вата пожалуй самый известный и наиболее популярный материал применяемый для теплоизоляции стен, потолков зданий. Безвредная, не горючая, простая в применении, с большим сроком службы, как нельзя лучше подходит для разнообразных видов утеплений.

   Теплоизоляцию пола по грунту, утепление цоколей и подвалов зданий целесообразнее производить экструдированным пенополистиролом. Прочные и твёрдые плиты, к тому же не гигроскопичные, прекрасно подходят для утепления грунтовой части дома. Основной недостаток экструдированного пенопласта — высокая горючесть — здесь не имеет существенного значения. 

   Утепление старых строений или зданий, имеющих полости (к примеру, между внутренней и внешней стенами, облицованные кирпичом деревянные дома с зазором 5-25см, кирпичные дома с колодцевой кладкой, а так же, некачественно утепленные каркасные строения), удобнее и дешевле проводить при помощи заливных пенопластов, таких как пеноизол.

 

                                                                                   

   Пеноизол, распространенный жидкий утеплитель, применяемый в строительстве. С высокой группой огнестойкости (Г2), не расширяющийся в процессе полимеризации и долговечный. По экономической формуле: закупка + доставка + работа по утеплению + использование дополнительных материалов – пеноизол самый дешёвый утеплитель.

   Все выше перечисленные утеплители – минвата, пенополистирол и пеноизол имеют примерно равную цену на рынке. При этом пеноизол производится непосредственно на строительной площадке и в стоимость утепления пеноизолом так же включена работа по теплоизоляции здания в отличие от минватных и полистирольных утеплителей, где эта работа считается отдельно.

   В цену пеноизола уже включены: закупкам смолы – доставка – заливка. И занимаются этим бригады «пеноизольщиков», это их работа, клиент оплачивает только результат.

   Пеноизол, наравне с минватой, пенополистиролом и другими утеплителями, успешно применяют при теплоизоляции новых зданий по технологии вентилируемый фасад.

 

    Благодаря тому, что он производится на стройплощадке, жидкий и закачивается под давлением, что позволяет достаточно технологично, без полной разборки, производить ремонт теплоизолирующего слоя или устранять брак, допущенный при утеплении зданий другими утеплителями.

 

   Капиллярная микроструктура пеноизола (см. фото с электронного микроскопа увеличение 500 и 80 крат) делает его наверное лучшим утеплителем для деревянных домов.  Капилляры как маленькие насосы откачивают влагу с поверхности древесины, просушивая её. А технология дополнительного микро- и макро- армирования пеноизола разработанная специалистами компании Армопласт.рф позволяет получать без усадочный пеноизол для утепления легких каркасных домов, навесных фасадов деревянных строений, перекрытий чердаков и мансард.

   Но любая медаль имеет две стороны, есть недостатки и у пеноизола: низкая на разрыв прочность, в связи с чем он нуждается в защите от механических воздействий. Что, впрочем, за несколькими исключениями, требуется практически для всех утеплителей. Второй недостаток – в период сушки выделяет незначительные количества формальдегида. Через две три недели этот показатель приходит в норму и не превышает ПДК.

   На практике не всегда представляется возможным выполнить дополнительную теплоизоляцию здания с внешней стороны, особенно когда это касается многоквартирных домов и коттеджей с несколькими владельцами (требуется согласие всех жильцов), или если объект представляет историческую или художественную ценность и находится под охраной. В этом случае утепление помещений может быть внутренним.

   Конструкционные строительные материалы с высокими тепловыми характеристиками.

   Материалы для строительства внешних стен могут значительно различаться по тепловым характеристикам. И одними из лучших конструкционных материалов-теплоизоляторов для наружных стен являются газобетон, пенобетон и поризованный кирпич.

 

   Поризованный кирпич — размерностью 20 х 45 см, имеет гораздо более совершенные теплоизоляционные характеристики, чем обычный керамический. Его коэффициент теплопроводности варьируется от 0,18 до 0,33 Вт/мК. Сравните, коэффициент теплопроводности  обычного кирпича около 0,45 Вт/мК.

 

    Газобетонные блоки толщиной до 40 см коэффициент теплопроводности 0,12-0,145 Вт/мК.

 

   Пенобетонные блоки толщиной до 40 см коэффициент теплопроводности 0,15-0,18 Вт/мК.

 

   Теплоизоляционные материалы для внешнего утепления стен могут быть различными, но самыми популярными (из-за низкой цены) утеплителями на сегодняшний день остаются: минеральная вата, стекловата, полистирол и пеноизол. Все они несущественно различаются по цене, но имеют серьезные отличия по своим физическим характеристикам.

   Полимерные теплоизоляционные материалы — полистирол и пеноизол являются самыми популярными теплоизоляционными материалами для внешнего утепления зданий, теплоизоляционный слой толщиной 10 см из такого утеплителя имеет коэффициент теплопередачи 0,385 Вт/(м²°С). Минеральная вата материал с подобными свойствами и коэффициентом теплопередачи 0,4-0,45 Вт/(м²°С) для слоя толщиной 10 см. Каменная вата и пеноизол имеют высокий коэффициент диффузии водяных паров, в отличие от пенополистирола, и что немаловажно, более безопасны в случае пожара т. к. имеют группы горючести Г1 и Г2 соответственно, препятствуют распространению огня (у пенополистирола группа горючести Г4).

Пример:

 

   «Сэндвич» стены из поризованного кирпича толщиной 45 см, с внутренней трёхсантиметровой теплоизолирующей штукатуркой, и внешней теплоизоляцией из минеральной ваты или пенопласта слоем 10см. Даст коэффициент теплопередачи 0,21 Вт/м2K.  В такой же стене, но без внешнего утепления значение коэффициента теплопередачи составляет около 1,6 Вт/м2К. Это означает, что разница в потере тепла между двумя выше озвученными вариантами составляет 1,4 Вт/м2К. При разнице внутренней и внешней температур осенью около 20°С, через не теплоизолированные стены потери тепла составят на 30 Вт/м2 больше, чем через стены имеющие внешний слой утеплителя. Получается, что внешняя поверхность не утепленной стены площадью 20 м2 только за один не самый холодный день при этих условиях напрасно потеряет 51,4 МДж тепловой энергии (что примерно соответствует полутора кубометрам природного газа).

Посчитайте всю площадь стен, добавьте потери через перекрытия, окна, двери, помножьте на стоимость энергоносителей и срок отопительного сезона. Долгое созерцание полученной цифры, поможет понять, на сколько дорог «шик».

 

   
          

Утепление домов и зданий, жидкая теплоизоляция

Утепление стен домов в европейских странах обычно выполняют на начальной стадии производимого строительства. В России же чаще можно наблюдать процесс утепления в давно построенных и обжитых домах. Но в любом случае теплоизоляция помещений не бывает лишней.

Утепление стен — способы

В настоящее время стены домов утепляют двумя способами — наружным утеплением и внутренним. Выбор правильного варианта зависит от постоянного или временного использования жилья. При постоянном проживании в доме стены сохраняют тепло от отопительных приборов. В этом случае важно, чтобы стены по возможности меньше охлаждались снаружи, и поэтому их утепление лучше осуществлять наружным способом.

Когда же жильцы приезжают в не прогретый дом время от времени, замерзшие стены долго прогреваются. Тогда лучшим вариантом теплоизоляции будет внутреннее утепление, при котором тепло дольше сохраняется внутри помещений дома и меньше расходуется на обогрев пропитанных холодом стен строения.

Наружное утепление дома

С развитием строительных технологий постоянно появляются новые варианты утепления стен снаружи. Выбор наиболее подходящего способа нужно осуществлять с учетом особенностей строения, а также общей стоимости стройматериалов и необходимых работ.
• Для теплоизоляции стен в панельных и кирпичных многоквартирных домах идеальной будет жидкая теплоизоляция. Ее наносят распылителем, кистью или валиком на предварительно очищенную поверхность стены. Теплоизоляционные качества 0,5–миллиметрового слоя жидкого утеплителя можно сравнить со слоем минваты, толщина которого 6 см. Срок службы подобного покрытия – до 15 лет. Кроме того, оно отличается дополнительным преимуществом – легкостью восстановления при любых возникших повреждениях.
• Отличным вариантом утепления дома снаружи является использование термопанелей. Обычно они похожи на плитку декоративную «под кирпич». Установка таких утеплителей обеспечивает хорошую теплоизоляцию и позволяет владельцам дома не заботиться об отделке фасада. Данный материал может быть разной толщины – от 70 мм до 110. Этот вариант не относится к наиболее дешевым, но является очень результативным.
• Для утепления деревянных домов лучше всего подходит минеральная вата, поскольку она сравнительно пожаробезопасна. Тем более что такая теплоизоляция позволяет стенам дышать, не мешая выходить пару и не пропуская влагу.
• Утепление кирпичных домов чаще всего выполняют пенополистиролом и пенопластом. Они легко поддаются обработке, имеют небольшой вес и стоят совсем недорого.

Внутреннее утепление дома

Внутреннее утепление стен можно использовать не всегда. Лучше всего данный вариант подходит для утепления дачных домиков, куда владельцы наведываются в зимнее время. Этот способ не стоит рассматривать для теплоизоляции постоянного жилья.

Стройматериал эковата по эффективности утепления стен сравним с минеральной ватой. Он стоит дороже, но обладает рядом ценных преимуществ. Такой утеплитель — клейкая масса, наносимая путем напыления. Этот теплоизоляционный слой отличается отсутствием швов и наличием отпугивающих вредителей веществ.

Такое утепление нуждается в обязательной установке гидроизоляции, чтобы утеплительное волокно не испортилось водяными парами.

Утепление дома играет важную роль в процессе создания комфортной и уютной атмосферы в помещениях, поэтому нужно уделить должное внимание правильному выбору варианта теплоизоляции с учетом всех особенностей обустраиваемого строения.

Утепление подземных частей зданий

Проблема расширения полезных площадей здания может быть успешно решена путем утепления фундамента, что позволит более рационально использовать подземные части зданий. В подвале или цокольном этаже частного дома можно поместить гараж, спортзал или сауну, а в общественном или многоквартирном здании — стоянку, склад или другие подсобные помещения.

Помещения подвала или цокольного этажа должны иметь достаточный уровень теплоизоляции, а фундамент — основа основ любого здания — должен сохранять свои характеристики и свою эффективность долгие годы, быть надежным и долговечным.

Промерзание почв, вызванное холодным климатом и наличием грунтовых вод, становится причиной такого явления как морозное пучение (увеличение объема промерзающего грунта в пределах глубины промерзания, вызывающее неравномерное воздействие на фундамент сооружения), что может привести к деформации и разрушению строительной конструкции. Исключить негативное влияние морозного пучения возможно несколькими путями. Например, заглубление фундаментов до отметки ниже глубины промерзания или выемка пучинистого грунта до глубины промерзания и замена его непучинистым грунтом. Но эти способы характеризуются выполнением большого объема земляных работ и, как следствие, высокими трудозатратами и стоимостью. Более эффективным способом является утепление фундамента, которое позволяет существенно снизить или вовсе ликвидировать воздействие на фундамент сил морозного пучения и избежать опасных деформаций оснований и ограждающих конструкций. Для полной нейтрализации сил морозного пучения необходимо утеплить фундамент по всему периметру здания.

Проникновение влаги в конструкцию фундамента способствует не только его раннему старению, но и ухудшению теплозащитных характеристик конструкции. До 20% всех теплопотерь в зданиях приходится на зону подвала и цоколя, в случае если стены подвала не изолированы от воздействия влаги и низких температур.

Качественная теплоизоляция стен подвала позволит превратить подземное сооружение в своеобразный аккумулятор тепла, обеспечивающий постоянную комфортную температуру и зимой, и летом. Утепление фундамента поможет значительно уменьшить потери тепла, предохранит стены от образования конденсата, развития плесени и грибков. Теплоизоляция цокольных помещений позволит поддерживать температуру плюс 5–100°С без дополнительного обогрева.

В настоящее время утепление фундамента иногда происходит с использованием материалов на основе вспененного полистирола и реже — с использованием волокнистых материалов. Эти материалы обеспечивают достаточный уровень теплоизоляции, но обладают рядом минусов, делающих их применение трудоемким и недостаточно эффективным. В частности, эти материалы обязательно должны быть защищены от воздействия грунтовой влаги слоем гидроизоляции. Сам же слой гидроизоляции с наружной стороны в подобных конструкциях должен быть защищен от механических воздействий грунта. Например, для защиты стен подвала возводится дополнительная защитная стена в полкирпича от низа фундамента на всю высоту подземной части здания, в результате чего происходит серьезное усложнение и удорожание конструкции.

Гораздо более эффективное решение получается в случае, если теплоизоляция подземной части здания решает одновременно несколько задач:

  • непосредственно обеспечивает теплоизоляцию фундамента и цокольного этажа;
  • дополнительно защищает от влаги;
  • защищает гидроизоляцию от механических повреждений.

Следовательно, на первый план для теплоизоляционных материалов, используемых при теплоизоляции подземных частей здания, выходят такие параметры как прочность на сжатие и влагостойкость.

Учитывая экстремальные условия эксплуатации конструкций фундаментов и стен подвалов, вызванные постоянным взаимодействием с грунтом и грунтовыми водами, а также механическими нагрузками за счет давления грунта и сил морозного пучения, самым эффективным решением для утепления подземных частей зданий будут являться плиты URSA XPS из экструдированного пенополистирола.

Материал обладает низким коэффициентом теплопроводности и водопоглощения, высокими прочностными характеристиками. Показатели теплопроводности URSA XPS не снижаются даже при эксплуатации во влажной среде, обеспечивая нормальный температурно-влажностный режим внутри утепленного цокольного помещения.
Закрытая пористая структура URSA XPS и свойства поверхности материала исключают капиллярную влагопроводность и обеспечивают минимальное влагопоглощение даже в условиях гидростатического давления.

URSA XPS может использоваться при непосредственном контакте с грунтом и грунтовыми водами. Устойчивость плит URSA XPS к циклическому перепаду температур обеспечивает высокую, до 500 циклов, морозостойкость. Это позволяет применять материал в конструкциях, подверженных частой смене температурных режимов при сохранении механических и теплоизоляционных свойств.

Несмотря на органическую природу сырья, материалы URSA XPS обладают абсолютной устойчивостью к воздействию органических кислот, выделяющихся микроорганизмами. Поэтому материал может использоваться в конструкциях, непосредственно соприкасающихся с грунтом и растительностью.

Высокие деформационно-прочностные характеристики плит из экструдированного пенополистирола позволяют воспринимать кратковременную распределенную нагрузку до 50 т/м2. Материал сохраняет стабильные физико-механические свойства, форму и размеры не менее 50 лет. Сочетание физико-механических свойств плит URSA XPS препятствует промерзанию тела фундамента и грунта основания на пучинистых грунтах.

Защита с помощью плит из экструдированного пенополистирола также значительно повышает долговечность гидроизоляционной мембраны, предохраняющей сооружения от проникновения в них почвенной воды и влаги. Уложенные поверх гидроизоляции, плиты из экструдированного пенополистирола предохраняют ее от преждевременного старения, перепадов температур и механических повреждений при движении грунта. Таким образом, утепление фундамента не только способствует эффективному использованию подземных площадей, но и продлевает срок жизни здания в целом.

Утепление стен подвала: последовательность и правила монтажа

Сначала по выровненной наружной поверхности стен подвала устраивается гидроизоляция, которая может быть обмазочной или оклеечной. По гидроизоляции крепятся плиты из экструдированного пенополистирола URSA XPS.

Крепление плит к стене производят следующим образом: гидроизоляцию подплавляют в трех-пяти точках и плотно прижимают теплоизоляционную плиту. Если для крепления плит используются мастики, мастика наносится на поверхность плиты теплоизоляции точечно в количестве 8–10 маячков на плиту 1250×600 мм.

В зоне цоколя устанавливаются анкеры из расчета 4 анкера на плиту. Плиты располагаются в шахматном порядке. Каждую плиту URSA XPS с L-образной кромкой укладывают вплотную к соседним плитам, чтобы шип-паз верхней плиты закрывал шип-паз нижней плиты, — это обеспечивает отсутствие сквозных зазоров через слой теплоизоляции и позволит снизить теплопотери.

После устройства обратной засыпки котлована плиты плотно прижимаются к стенам подвала благодаря подпору грунта.

Теплоизоляция зданий — Проектирование зданий

Изоляционные материалы значительно усовершенствовались благодаря технологическим достижениям. Законодательство выступило в качестве катализатора развития, от основных требований части L Строительных правил до соблюдения государственных целей по сокращению выбросов углерода, осуществляемых с помощью передовых программ, таких как Кодекс экологически безопасных домов и BREEAM.

Изоляционные материалы различаются по цвету, отделке поверхности и текстуре, составу сердцевины и, что немаловажно, по характеристикам.Спецификация материалов, которые изолируют, является научно обоснованным решением, но успешная спецификация зависит от понимания спецификатором не только математических характеристик, но и периферийных факторов, которые могут повлиять на окончательную установку.

Спецификация изоляционных материалов часто основывается на минимальных требованиях части L Строительных норм и правил AD (утвержденный документ) и их взаимосвязи с данными о производительности производителей, и было высказано предположение, что законодательство стимулирует производство ряда продуктов, которые « просто работать», представляя небольшую видимую разницу между ними.

Однако для того, чтобы правильно указать изоляцию, спецификатор должен понять причины, по которым она работает, и применить правильную технологию к любой данной детали конструкции. Более полное понимание процессов, благодаря которым изоляция работает, а также факторов, которые мешают ей работать, позволит специалистам по спецификации определить правильный материал для правильного применения.

Установленные эксплуатационные характеристики изоляционного изделия зависят не только от эксплуатационных характеристик и соблюдения подрядчиками требований производителей и общих требований к передовой практике, но и от пригодности изоляционного материала, указанного для места его установки.

Изоляционные изделия предназначены для того, чтобы препятствовать передаче тепла через сам материал. Существует три способа передачи тепла: излучение, теплопроводность и конвекция.

[править] Радиация

Любой объект, температура которого выше, чем температура окружающих его поверхностей, будет терять энергию в результате чистого радиационного обмена. Лучистое тепло может распространяться только по прямым линиям. Поместите твердый предмет между точками А и В, и они перестанут напрямую обмениваться лучистым теплом.Излучение является единственным механизмом передачи тепла через вакуум.

[править] Проводимость

Проводимость зависит от физического контакта. Если нет контакта, проведение не может иметь место. Контакт между двумя веществами с разной температурой приводит к теплообмену от вещества с более высокой температурой к веществу с более низкой температурой. Чем больше разница температур, тем быстрее теплообмен.

[править] Конвекция

Конвекция – это передача энергии через жидкости (газы и жидкости).Именно этот способ играет наибольшую роль в выделении и передаче тепла в зданиях. Чаще всего этот эффект распространяется от твердого тела к газу, то есть от объекта к воздуху, а затем обратно, как правило, когда воздух встречается с внешней тканью здания.

Процесс фактически инициируется передачей энергии за счет проводимости и осложняется уровнем водяного пара, который поддерживается воздухом. Молекулы воды накапливают тепло, переданное им за счет теплопроводности от теплых поверхностей.Водяной пар и воздух не могут быть разделены как газы. Они расстанутся только тогда, когда будет достигнуто давление насыщенного пара, то есть количество воды (хотя и в виде пара) превышает уровень тепла, доступного для поддержания ее в виде газа (пара), и поэтому она конденсируется.

Конденсация вызывает высвобождение этого скрытого тепла; отношение температуры к водяному пару изменяется, и как только оно изменится достаточно сильно, процесс начнется снова. Погодные системы мира следуют очень похожему циклу.

Если бы воздух оставался неподвижным и сухим, он работал бы как высокоэффективный изоляционный материал. Однако, если воздух нагревается, его молекулярная структура расширяется и становится менее плотной по сравнению с окружающим воздухом, и поэтому поднимается. По мере удаления от источника тепла он начинает остывать. Молекулы сжимаются, увеличиваются в плотности и снова опускаются вниз. Молекулы воздуха находятся в постоянном движении, зависящем от температуры окружающей среды и помех от любой точки или фоновых источников тепла.

Этот процесс теплопередачи «конвекция» усложняется тем фактом, что воздух будет охлаждаться со скоростью, зависящей от степени насыщения водяным паром. Чем больше насыщение, тем медленнее охлаждение.

Изоляционные материалы ограничивают поток энергии (тепла) между двумя телами, имеющими разную температуру. Более высокие изоляционные характеристики напрямую связаны с теплопроводностью утеплителя. То есть скорость, с которой фиксированное количество энергии передается через материал известной толщины.

Прямой обратной (обратной) величиной этой меры является тепловое сопротивление материала, которое измеряет способность материала сопротивляться передаче тепла.

[править] Теплопроводность

Теплопроводность, часто называемая значением «K» или «λ» (лямбда), является константой для любого данного материала и измеряется в Вт/мК (ватт на кельвин-метр). Чем выше значение λ, тем лучше теплопроводность. Хорошие изоляторы будут иметь как можно более низкую стоимость.Сталь и бетон обладают очень высокой теплопроводностью и, следовательно, очень низким термическим сопротивлением. Это делает их плохими изоляторами.

Значение λ для любого материала становится выше с повышением температуры. Хотя повышение температуры должно быть значительным, чтобы это произошло, и варианты температуры в большинстве зданий, как правило, находятся в пределах допусков, которые сделают любое изменение значения лямбда незначительным.

[править] Термическое сопротивление

Термическое сопротивление, называемое значением «R» материала, является произведением теплопроводности и толщины.Значение R рассчитывается путем деления толщины материала на его теплопроводность и выражается в единицах м2К/Вт (квадратный метр-кельвин на ватт). Чем больше толщина материала, тем больше тепловое сопротивление.

[править] U-значение

В терминах строительства, хотя значение U может быть рассчитано и отнесено к одной толщине любого материала, обычно его рассчитывают как продукт, полученный в результате сборки различных материалов в любой заданной форме конструкции.Это мера передачи тепла через заданную площадь строительной ткани, т.е. 1 кв.м.

Таким образом, единицами измерения являются Вт/м2К (ватты на квадратный метр по Кельвину) и они описывают теплопередачу в ваттах через квадратный метр строительного элемента (например, стены, пола или крыши). Это используется для расчета теплопередачи или потерь через строительную ткань. Например, если стена имеет коэффициент теплопередачи 1 Вт/м2К, то при перепаде температур в 10° потери тепла будут составлять 10 Вт на каждый квадратный метр площади стены.

Изоляция с открытыми порами включает такие продукты, как минеральная изоляция и изоляция из овечьей шерсти. Утеплители из вспененного полистирола (EPS) технически являются «закрытыми ячейками» по своей структуре, но их характеристики аналогичны материалам с открытыми ячейками из-за связи по всей структуре воздушных карманов, которые окружают шарики из вспененных ячеек, которые являются сущностью его состава. .

На приведенном ниже рисунке показано изображение сердцевины в разрезе типичного изделия из стекловаты, на которое нанесено изображение миллионов и миллионов (на квадратный метр) воздушных карманов с открытыми порами, которые образуются во время производства.В то время как производственный процесс нагнетает воздух в сердцевину стеклянных волокон, предварительно введенное связующее вещество активируется, образуя матрицу, скрепляющую композицию. Это создает «пружинную нагрузку», связанную с изоляцией из минеральной ваты, что позволяет ей восстанавливать свою форму и толщину после сжатия.

Открытоячеистая структура матрицы обеспечивает миграцию воздуха через ее сердцевину, но этот путь извилистый, поэтому потери тепла за счет конвекции минимальны.Принцип работы заключается в образовании таких небольших воздушных карманов, что движение воздуха доводится до виртуальной, но не полной остановки.

Материал способен излучать только то тепло, которое он способен поглотить. Стеклянные нити и их связующее являются плохими проводниками тепла, поэтому потери тепла за счет излучения считаются незначительными.

Сухой воздух является хорошим изоляционным газом. Таким образом, в продуктах с открытыми порами, если можно предотвратить загрязнение воздуха в сердцевине водяным паром (используя пароизоляционные барьеры), сверхмалые воздушные карманы будут значительно ограничивать движение воздуха.

Изоляторы с закрытыми порами включают такие продукты, как экструдированный полистирол и плиты из химического пенопласта. В технологии закрытых ячеек используется контролируемое введение газов (вспенивающих агентов) во время производства, которые образуют гораздо более плотную матрицу из отдельных ячеек, чем стекловата или пенополистирол. Ячейки образуются в виде пузырьков газа, теплопроводность которого значительно меньше, чем у воздуха. Объедините это с неспособностью водяного пара легко загрязнять ячейки, и это обеспечивает значительно более эффективные изоляционные материалы.(Примечание: матрица некоторых химических пеноизоляторов может со временем разрушаться в присутствии воды или водяного пара.)

Стенки клеток очень тонкие, что ограничивает проводимость, но газонепроницаемы. Плотный клеточный состав дополнительно ограничивает возможность движения газа, поскольку он может двигаться только в пределах своей содержащей клетки, а не между клетками. Как и в случае материалов с открытыми порами, на процесс передачи тепла от теплых к холодным сторонам влияет сочетание проводимости через стенки ячеек и ограниченной конвекции через газ ячейки.

Эффективность материала очень высока и эффективна на площади целой доски, но значительно снижается из-за плохого качества резки и соединения доски.

Стремясь улучшить долгосрочные характеристики, производители, в частности, покрывают пенопластовые плиты блестящим слоем фольги. Это сводит к минимуму загрязнение водяным паром, действуя как пароизоляция, а также отражая лучистую энергию обратно в здание. Обклеивание фольгированной доски с помощью ленты из фольги может улучшить пароизоляцию, хотя это мало повлияет на плохо сконструированное соединение, которое не является постоянно герметичным.

Производители изоляционных материалов выпускают техническую и рекламную литературу, включающую широкий диапазон цифр, которые могут сбивать с толку, и не все производители одинаково представляют свои характеристики.

Показатели производительности обычно основаны на результатах лабораторных испытаний. Такие результаты принимаются повсеместно, проектировщиками зданий и законодательными органами, такими как органы строительного контроля.

Однако это не то же самое, что проверка на месте.Никакие две ситуации «на месте» не обеспечат абсолютно одинаковые условия, поэтому испытания можно проводить только для сравнения различных изоляционных продуктов в точно таких же условиях. В результате производители иллюстрируют производительность в коммерческой и технической литературе, описывая идеальную установку, где соединения идеально выполнены, изоляция равномерно непрерывна, а все допуски выполнены с точностью до миллиметра. Любой, кто был на стройке, знает, что это не соответствует действительности.

С этой целью составители спецификаций могут принять к сведению проведение оценки «Зеленого курса». Диктат здесь состоит в том, чтобы придерживаться «золотого правила», согласно которому стоимость предлагаемых мер по энергосбережению не должна превышать прогнозируемую экономию, полученную в результате использования меньшего количества энергии. На практике, чтобы удостовериться в этом, оценщики «зеленых» сделок (GDA) придерживаются очень консервативной точки зрения в отношении прогнозируемой экономии и прогнозируемой экономии, включающей расчеты использования изоляции на уровне 75% данных о производительности производителя.

Кроме того, в то время как производители сосредотачиваются на эксплуатационных характеристиках продукта, они могут упускать из виду другие ключевые вопросы, которые непосредственно влияют на эксплуатационные характеристики, такие как спецификация правильного изоляционного материала в зонах зданий, которые могут создавать холодную и потенциально влажную среду, для Например, пустоты под полом.

Изоляция и вода не смешиваются. Все типы изоляционных материалов будут затронуты в диапазоне от незначительного (например, экструдированный полистирол (XPS)) до серьезного нарушения (например, шерстяные изоляторы).Степень компромисса будет связана со степенью загрязнения. Таким образом, любая среда, в которой водяной пар может существовать без угрозы быстрого и полного испарения или присутствия самих физических капель воды, снижает эффективность изоляции. Оказавшись внутри матрицы утеплителя, вода будет проводить энергию, которую изоляция пытается удержать. Чем больше капля воды, тем больше проводимость.

Например, при укладке стекловаты в стену с заполнением полости, если одна из сторон полости каменной кладки подверглась воздействию дождя непосредственно перед установкой утеплителя, потенциальное снижение изоляционных характеристик Готовая полая стенка.Если изоляция промокла насквозь, характеристики вполне могут стать отрицательными.

Сегодняшние спецификаторы искусственной среды находятся под растущим давлением; быть более экологичным, создавать среду с низким содержанием углерода и двигаться в направлении большей устойчивости. Крупные производители изоляции приняли важные меры для:

Производители позиционируют свою продукцию как «экологически безопасную», исходя из того, что их изоляционные изделия будут экономить гораздо больше энергии/углерода в течение срока службы установки, чем затраты на их производство.

Изоляционные материалы зависят от присущего им молекулярного состава, чтобы свести к минимуму три формы теплопередачи — излучение, теплопроводность и конвекцию. Наибольшие теплопотери здания связаны с движением воздуха. Любое движущееся тело воздуха отбирает тепло у объекта или поверхности, над которой оно проходит. Потери тепла пропорциональны скорости движущегося воздуха, количеству присутствующей воды и разности температур между источником тепла и воздухом.

Чем быстрее движется воздух над источником тепла, тем быстрее происходит теплопередача.Присутствие капель воды ускорит этот процесс, хотя обычно необходимо контролировать насыщение водяным паром, чтобы избежать проблем, вызванных конденсацией.

Конденсацию можно в значительной степени контролировать, обеспечивая содержание водяного пара в воздухе в теплой внутренней среде. Пароизоляционные слои на теплой стороне изоляции, эффективно герметизирующие оболочку для перемещения воздуха между теплыми и холодными зонами, являются теоретическим решением.

Современная технология материалов и тщательно контролируемое качество изготовления при сборке этих материалов могут обеспечить практически нулевую утечку воздуха через изолированную оболочку, и действительно конструкция Passivhaus зависит от этого, в то время как использование контролируемой вентиляции для удаления загрязненного воздуха, принципы проектирования, которые зависят от качества изготовления чтобы добиться успеха.

Основная цель ячеистой конструкции специальных изоляционных материалов состоит в том, чтобы предотвратить движение газов внутри матрицы изоляционного сердечника, при этом также будут уменьшены потери тепла, связанные с этим движением.

Несмотря на то, что изоляционные материалы с открытыми порами, такие как шерсть, допускают гораздо большую миграцию воздуха через них, что ограничивает их эксплуатационные характеристики, их гибкая конструкция дает гораздо большее преимущество с точки зрения контроля качества при монтаже. Из-за природы материала соединение дает результат, очень похожий на сам материал. Принимая во внимание, что изделия из жесткого картона несут обременительную надбавку за установку для достижения стандартов точности соединения, установленных производителем в «лабораторных испытаниях».

Изоляционные материалы с более плотным самодостаточным ячеистым составом будут обеспечивать более низкую теплопроводность (значение λ) и, следовательно, более высокое удельное тепловое сопротивление (значение R), чтобы превзойти материалы с «открытыми ячейками», которые полагаются на поддержание сухости воздуха в их ядрах для максимальной производительности.

Доступны вспененные продукты с открытыми порами, которые благодаря составу основной матрицы обладают более высокой теплопроводностью, чем их собратья с закрытыми порами, но обладают преимуществами, заключающимися в большей гибкости при перемещении здания, и любое повреждение стенок ячеек не приведет к высвобождению от содержания газа.

При выборе изоляционных материалов проектировщик здания должен учитывать возможность загрязнения водой, а также возможность миграции газа в матрице заполнителя и связанное с этим ухудшение характеристик, которое может еще больше ухудшиться в течение срока службы здания, незаметно и неконтролируемо.

На рынке существуют более эффективные технологии с «аэрогелями» и «вакуумными панелями», но производительность зависит от тех же принципов теплопередачи и в настоящее время имеет ограниченную нишу спецификаций, оставаясь в значительной степени непомерно высокой по стоимости для обширных большинство приложений.


Эта статья была первоначально написана Марком Уилсоном MCIAT, авторские права переданы Henry Stewart Publications для целей публикации. В июне 2013 года он стал победителем нашего конкурса статей, организованного Чартерным институтом строительства.

Более длинная версия статьи была впервые опубликована в Journal of Building Survey, Appraisal & Valuation, Volume 2 Number 1, April 2013, опубликованном издательством Henry Stewart Publications, Лондон.

Теплоизоляция зданий — Проектирование зданий

Изоляционные материалы значительно усовершенствовались благодаря технологическим достижениям.Законодательство послужило катализатором развития, от основных требований части L строительных норм и правил до соблюдения государственных целей по сокращению выбросов углерода, осуществляемых с помощью передовых программ, таких как Кодекс экологичных домов и BREEAM.

Изоляционные материалы различаются по цвету, отделке поверхности и текстуре, составу сердцевины и, что немаловажно, по характеристикам. Спецификация материалов, которые изолируют, является научно обоснованным решением, но успешная спецификация зависит от понимания спецификатором не только математических характеристик, но и периферийных факторов, которые могут повлиять на окончательную установку.

Спецификация изоляционных материалов часто основывается на минимальных требованиях части L Строительных норм и правил AD (утвержденный документ) и их взаимосвязи с данными о производительности производителей, и было высказано предположение, что законодательство стимулирует производство ряда продуктов, которые « просто работать», представляя небольшую видимую разницу между ними.

Однако для того, чтобы правильно указать изоляцию, спецификатор должен понять причины, по которым она работает, и применить правильную технологию к любой конкретной детали конструкции.Более полное понимание процессов, благодаря которым изоляция работает, а также факторов, которые мешают ей работать, позволит специалистам по спецификации определить правильный материал для правильного применения.

Установленные эксплуатационные характеристики изоляционного изделия зависят не только от эксплуатационных характеристик и соблюдения подрядчиками требований производителей и общих требований к передовой практике, но и от пригодности изоляционного материала, указанного для места его установки.

Изоляционные изделия предназначены для того, чтобы препятствовать передаче тепла через сам материал. Существует три способа передачи тепла: излучение, теплопроводность и конвекция.

[править] Радиация

Любой объект, температура которого выше, чем температура окружающих его поверхностей, будет терять энергию в результате чистого радиационного обмена. Лучистое тепло может распространяться только по прямым линиям. Поместите твердый предмет между точками А и В, и они перестанут напрямую обмениваться лучистым теплом.Излучение является единственным механизмом передачи тепла через вакуум.

[править] Проводимость

Проводимость зависит от физического контакта. Если нет контакта, проведение не может иметь место. Контакт между двумя веществами с разной температурой приводит к теплообмену от вещества с более высокой температурой к веществу с более низкой температурой. Чем больше разница температур, тем быстрее теплообмен.

[править] Конвекция

Конвекция – это передача энергии через жидкости (газы и жидкости).Именно этот способ играет наибольшую роль в выделении и передаче тепла в зданиях. Чаще всего этот эффект распространяется от твердого тела к газу, то есть от объекта к воздуху, а затем обратно, как правило, когда воздух встречается с внешней тканью здания.

Процесс фактически инициируется передачей энергии за счет проводимости и осложняется уровнем водяного пара, который поддерживается воздухом. Молекулы воды накапливают тепло, переданное им за счет теплопроводности от теплых поверхностей.Водяной пар и воздух не могут быть разделены как газы. Они расстанутся только тогда, когда будет достигнуто давление насыщенного пара, то есть количество воды (хотя и в виде пара) превышает уровень тепла, доступного для поддержания ее в виде газа (пара), и поэтому она конденсируется.

Конденсация вызывает высвобождение этого скрытого тепла; отношение температуры к водяному пару изменяется, и как только оно изменится достаточно сильно, процесс начнется снова. Погодные системы мира следуют очень похожему циклу.

Если бы воздух оставался неподвижным и сухим, он работал бы как высокоэффективный изоляционный материал. Однако, если воздух нагревается, его молекулярная структура расширяется и становится менее плотной по сравнению с окружающим воздухом, и поэтому поднимается. По мере удаления от источника тепла он начинает остывать. Молекулы сжимаются, увеличиваются в плотности и снова опускаются вниз. Молекулы воздуха находятся в постоянном движении, зависящем от температуры окружающей среды и помех от любой точки или фоновых источников тепла.

Этот процесс теплопередачи «конвекция» усложняется тем фактом, что воздух будет охлаждаться со скоростью, зависящей от степени насыщения водяным паром. Чем больше насыщение, тем медленнее охлаждение.

Изоляционные материалы ограничивают поток энергии (тепла) между двумя телами, имеющими разную температуру. Более высокие изоляционные характеристики напрямую связаны с теплопроводностью утеплителя. То есть скорость, с которой фиксированное количество энергии передается через материал известной толщины.

Прямой обратной (обратной) величиной этой меры является тепловое сопротивление материала, которое измеряет способность материала сопротивляться передаче тепла.

[править] Теплопроводность

Теплопроводность, часто называемая значением «K» или «λ» (лямбда), является постоянной величиной для любого данного материала и измеряется в Вт/мК (ватт на кельвин-метр). Чем выше значение λ, тем лучше теплопроводность. Хорошие изоляторы будут иметь как можно более низкую стоимость.Сталь и бетон обладают очень высокой теплопроводностью и, следовательно, очень низким термическим сопротивлением. Это делает их плохими изоляторами.

Значение λ для любого материала становится выше с повышением температуры. Хотя повышение температуры должно быть значительным, чтобы это произошло, и варианты температуры в большинстве зданий, как правило, находятся в пределах допусков, которые сделают любое изменение значения лямбда незначительным.

[править] Термическое сопротивление

Термическое сопротивление, называемое значением «R» материала, является произведением теплопроводности и толщины.Значение R рассчитывается путем деления толщины материала на его теплопроводность и выражается в единицах м2К/Вт (квадратный метр-кельвин на ватт). Чем больше толщина материала, тем больше тепловое сопротивление.

[править] U-значение

В терминах строительства, хотя значение U может быть рассчитано и отнесено к одной толщине любого материала, обычно его рассчитывают как продукт, полученный в результате сборки различных материалов в любой заданной форме конструкции.Это мера передачи тепла через заданную площадь строительной ткани, т.е. 1 кв.м.

Таким образом, единицами измерения являются Вт/м2К (ватты на квадратный метр по Кельвину) и они описывают теплопередачу в ваттах через квадратный метр строительного элемента (например, стены, пола или крыши). Это используется для расчета теплопередачи или потерь через строительную ткань. Например, если стена имеет коэффициент теплопередачи 1 Вт/м2К, то при перепаде температур в 10° потери тепла будут составлять 10 Вт на каждый квадратный метр площади стены.

Изоляция с открытыми порами включает такие продукты, как минеральная изоляция и изоляция из овечьей шерсти. Утеплители из вспененного полистирола (EPS) технически являются «закрытыми ячейками» по своей структуре, но их характеристики аналогичны материалам с открытыми ячейками из-за связи по всей структуре воздушных карманов, которые окружают шарики из вспененных ячеек, которые являются сущностью его состава. .

На приведенном ниже рисунке показано изображение сердцевины в разрезе типичного изделия из стекловаты, на которое нанесено изображение миллионов и миллионов (на квадратный метр) воздушных карманов с открытыми порами, которые образуются во время производства.В то время как производственный процесс нагнетает воздух в сердцевину стеклянных волокон, предварительно введенный связующий агент активируется, образуя матрицу, скрепляющую композицию. Это создает «пружинную нагрузку», связанную с изоляцией из минеральной ваты, что позволяет ей восстанавливать свою форму и толщину после сжатия.

Открытоячеистая структура матрицы обеспечивает миграцию воздуха через ее сердцевину, но этот путь извилистый, поэтому потери тепла за счет конвекции минимальны.Принцип работы заключается в образовании таких небольших воздушных карманов, что движение воздуха доводится до виртуальной, но не полной остановки.

Материал способен излучать только то тепло, которое он способен поглотить. Стеклянные нити и их связующее являются плохими проводниками тепла, поэтому потери тепла за счет излучения считаются незначительными.

Сухой воздух является хорошим изоляционным газом. Таким образом, в продуктах с открытыми порами, если можно предотвратить загрязнение воздуха в сердцевине водяным паром (используя пароизоляционные барьеры), сверхмалые воздушные карманы будут значительно ограничивать движение воздуха.

Изоляторы с закрытыми порами включают такие продукты, как экструдированный полистирол и плиты из химического пенопласта. В технологии закрытых ячеек используется контролируемое введение газов (вспенивающих агентов) во время производства, которые образуют гораздо более плотную матрицу из отдельных ячеек, чем стекловата или пенополистирол. Ячейки образуются в виде пузырьков газа, теплопроводность которого значительно меньше, чем у воздуха. Объедините это с неспособностью водяного пара легко загрязнять ячейки, и это обеспечивает значительно более эффективные изоляционные материалы.(Примечание: матрица некоторых химических пеноизоляторов может со временем разрушаться в присутствии воды или водяного пара.)

Стенки клеток очень тонкие, что ограничивает проводимость, но газонепроницаемы. Плотный клеточный состав дополнительно ограничивает возможность движения газа, поскольку он может двигаться только в пределах своей содержащей клетки, а не между клетками. Как и в случае материалов с открытыми порами, на процесс передачи тепла от теплых к холодным сторонам влияет сочетание проводимости через стенки ячеек и ограниченной конвекции через газ ячейки.

Эффективность материала очень высока и эффективна на площади целой плиты, но значительно снижается из-за плохого качества резки и соединения плит.

Стремясь улучшить долгосрочные характеристики, производители, в частности, покрывают пенопластовые плиты блестящим слоем фольги. Это сводит к минимуму загрязнение водяным паром, действуя как пароизоляция, а также отражая лучистую энергию обратно в здание. Склеивание плит с фольгированным покрытием с помощью ленты из фольги может улучшить пароизоляцию, хотя это мало повлияет на плохо сконструированное соединение, которое не всегда герметично.

Производители изоляционных материалов выпускают техническую и рекламную литературу, включающую широкий диапазон цифр, которые могут сбивать с толку, и не все производители одинаково представляют свои характеристики.

Показатели производительности обычно основаны на результатах лабораторных испытаний. Такие результаты принимаются повсеместно, проектировщиками зданий и законодательными органами, такими как органы строительного контроля.

Однако это не то же самое, что проверка на месте.Никакие две ситуации «на месте» не обеспечат абсолютно одинаковые условия, поэтому испытания можно проводить только для сравнения различных изоляционных продуктов в точно таких же условиях. В результате производители иллюстрируют производительность в коммерческой и технической литературе, описывая идеальную установку, где соединения идеально выполнены, изоляция равномерно непрерывна, а все допуски выполнены с точностью до миллиметра. Любой, кто был на стройке, знает, что это не соответствует действительности.

С этой целью составители спецификаций могут принять к сведению проведение оценки «Зеленого курса». Диктат здесь состоит в том, чтобы придерживаться «золотого правила», согласно которому стоимость предлагаемых мер по энергосбережению не должна превышать прогнозируемую экономию, полученную в результате использования меньшего количества энергии. На практике, чтобы удостовериться в этом, оценщики «зеленых» сделок (GDA) придерживаются очень консервативной точки зрения в отношении прогнозируемой экономии и прогнозируемой экономии, включающей расчеты использования изоляции на уровне 75% данных о производительности производителя.

Кроме того, в то время как производители сосредотачиваются на эксплуатационных характеристиках продукта, они могут упускать из виду другие ключевые вопросы, которые непосредственно влияют на эксплуатационные характеристики, такие как спецификация правильного изоляционного материала в зонах зданий, которые могут создавать холодную и потенциально влажную среду, для Например, пустоты под полом.

Изоляция и вода не смешиваются. Все типы изоляционных материалов будут затронуты в диапазоне от незначительного (например, экструдированный полистирол (XPS)) до серьезного нарушения (например, шерстяные изоляторы).Степень компромисса будет связана со степенью загрязнения. Таким образом, любая среда, в которой водяной пар может существовать без угрозы быстрого и полного испарения или присутствия самих физических капель воды, снижает эффективность изоляции. Оказавшись внутри матрицы утеплителя, вода будет проводить энергию, которую изоляция пытается удержать. Чем больше капля воды, тем больше проводимость.

Например, при укладке стекловаты в стену с заполнением полости, если одна из сторон полости каменной кладки подверглась воздействию дождя непосредственно перед установкой утеплителя, потенциальное снижение изоляционных характеристик Готовая полая стенка.Если изоляция промокла насквозь, характеристики вполне могут стать отрицательными.

Сегодняшние спецификаторы искусственной среды находятся под растущим давлением; быть более экологичным, создавать среду с низким содержанием углерода и двигаться в направлении большей устойчивости. Крупные производители изоляции приняли важные меры для:

Производители позиционируют свою продукцию как «экологически безопасную», исходя из того, что их изоляционные изделия будут экономить гораздо больше энергии/углерода в течение срока службы установки, чем затраты на их производство.

Изоляционные материалы зависят от присущего им молекулярного состава, чтобы свести к минимуму три формы теплопередачи — излучение, теплопроводность и конвекцию. Наибольшие теплопотери здания связаны с движением воздуха. Любое движущееся тело воздуха отбирает тепло у объекта или поверхности, над которой оно проходит. Потери тепла пропорциональны скорости движущегося воздуха, количеству присутствующей воды и разности температур между источником тепла и воздухом.

Чем быстрее движется воздух над источником тепла, тем быстрее происходит теплопередача.Присутствие капель воды ускорит этот процесс, хотя обычно необходимо контролировать насыщение водяным паром, чтобы избежать проблем, вызванных конденсацией.

Конденсацию можно в значительной степени контролировать, обеспечивая содержание водяного пара в воздухе в теплой внутренней среде. Пароизоляционные слои на теплой стороне изоляции, эффективно герметизирующие оболочку для перемещения воздуха между теплыми и холодными зонами, являются теоретическим решением.

Современная технология материалов и тщательно контролируемое качество изготовления при сборке этих материалов могут обеспечить практически нулевую утечку воздуха через изолированную оболочку, и действительно конструкция Passivhaus зависит от этого, в то время как использование контролируемой вентиляции для удаления загрязненного воздуха, принципы проектирования, которые зависят от качества изготовления чтобы добиться успеха.

Основная цель ячеистой конструкции специальных изоляционных материалов состоит в том, чтобы предотвратить движение газов внутри матрицы изоляционного сердечника, при этом также будут уменьшены потери тепла, связанные с этим движением.

Несмотря на то, что изоляционные материалы с открытыми порами, такие как шерсть, допускают гораздо большую миграцию воздуха через них, что ограничивает их эксплуатационные характеристики, их гибкая конструкция дает гораздо большее преимущество с точки зрения контроля качества при монтаже. Из-за природы материала соединение дает результат, очень похожий на сам материал. Принимая во внимание, что изделия из жесткого картона несут обременительную надбавку за установку для достижения стандартов точности соединения, установленных производителем в «лабораторных испытаниях».

Изоляционные материалы с более плотным самодостаточным ячеистым составом будут обеспечивать более низкую теплопроводность (значение λ) и, следовательно, более высокое удельное тепловое сопротивление (значение R), чтобы превзойти материалы с «открытыми ячейками», которые полагаются на поддержание сухости воздуха в их ядрах для максимальной производительности.

Доступны вспененные продукты с открытыми порами, которые благодаря составу основной матрицы имеют более высокую теплопроводность, чем их собратья с закрытыми порами, но обладают преимуществами, заключающимися в большей гибкости, позволяющей приспосабливаться к строительным движениям, и любое повреждение стенок ячеек не приведет к высвобождению от содержания газа.

При выборе изоляционных материалов проектировщик здания должен учитывать возможность загрязнения водой, а также возможность миграции газа в матрице заполнителя и связанное с этим ухудшение характеристик, которое может еще больше ухудшиться в течение срока службы здания, незаметно и неконтролируемо.

На рынке существуют более эффективные технологии с «аэрогелями» и «вакуумными панелями», но производительность зависит от тех же принципов теплопередачи и в настоящее время имеет ограниченную нишу спецификаций, оставаясь в значительной степени непомерно высокой по стоимости для обширных большинство приложений.


Эта статья была первоначально написана Марком Уилсоном MCIAT, авторские права переданы Henry Stewart Publications для целей публикации. В июне 2013 года он стал победителем нашего конкурса статей, организованного Чартерным институтом строительства.

Более длинная версия статьи была впервые опубликована в Journal of Building Survey, Appraisal & Valuation, Volume 2 Number 1, April 2013, опубликованном издательством Henry Stewart Publications, Лондон.

Теплоизоляция зданий — Проектирование зданий

Изоляционные материалы значительно усовершенствовались благодаря технологическим достижениям.Законодательство выступило в качестве катализатора развития, от основных требований части L Строительных правил до соблюдения государственных целей по сокращению выбросов углерода, осуществляемых с помощью передовых программ, таких как Кодекс экологически безопасных домов и BREEAM.

Изоляционные материалы различаются по цвету, отделке поверхности и текстуре, составу сердцевины и, что немаловажно, по характеристикам. Спецификация материалов, которые изолируют, является научно обоснованным решением, но успешная спецификация зависит от понимания спецификатором не только математических характеристик, но и периферийных факторов, которые могут повлиять на окончательную установку.

Спецификация изоляционных материалов часто основывается на минимальных требованиях части L Строительных норм и правил AD (утвержденный документ) и их взаимосвязи с данными о производительности производителей, и было высказано предположение, что законодательство стимулирует производство ряда продуктов, которые « просто работать», представляя небольшую видимую разницу между ними.

Однако для того, чтобы правильно указать изоляцию, спецификатор должен понять причины, по которым она работает, и применить правильную технологию к любой данной детали конструкции.Более полное понимание процессов, благодаря которым изоляция работает, а также факторов, которые мешают ей работать, позволит специалистам по спецификации определить правильный материал для правильного применения.

Установленные эксплуатационные характеристики изоляционного изделия зависят не только от эксплуатационных характеристик и соблюдения подрядчиками требований производителей и общих требований к передовой практике, но и от пригодности изоляционного материала, указанного для места его установки.

Изоляционные изделия предназначены для того, чтобы препятствовать передаче тепла через сам материал. Существует три способа передачи тепла: излучение, теплопроводность и конвекция.

[править] Радиация

Любой объект, температура которого выше, чем температура окружающих его поверхностей, будет терять энергию в результате чистого радиационного обмена. Лучистое тепло может распространяться только по прямым линиям. Поместите твердый предмет между точками А и В, и они перестанут напрямую обмениваться лучистым теплом.Излучение является единственным механизмом передачи тепла через вакуум.

[править] Проводимость

Проводимость зависит от физического контакта. Если нет контакта, проведение не может иметь место. Контакт между двумя веществами с разной температурой приводит к теплообмену от вещества с более высокой температурой к веществу с более низкой температурой. Чем больше разница температур, тем быстрее теплообмен.

[править] Конвекция

Конвекция – это передача энергии через жидкости (газы и жидкости).Именно этот способ играет наибольшую роль в выделении и передаче тепла в зданиях. Чаще всего этот эффект распространяется от твердого тела к газу, то есть от объекта к воздуху, а затем обратно, как правило, когда воздух встречается с внешней тканью здания.

Процесс фактически инициируется передачей энергии за счет проводимости и осложняется уровнем водяного пара, который поддерживается воздухом. Молекулы воды накапливают тепло, переданное им за счет теплопроводности от теплых поверхностей.Водяной пар и воздух не могут быть разделены как газы. Они расстанутся только тогда, когда будет достигнуто давление насыщенного пара, то есть количество воды (хотя и в виде пара) превышает уровень тепла, доступного для поддержания ее в виде газа (пара), и поэтому она конденсируется.

Конденсация вызывает высвобождение этого скрытого тепла; отношение температуры к водяному пару изменяется, и как только оно изменится достаточно сильно, процесс начнется снова. Погодные системы мира следуют очень похожему циклу.

Если бы воздух оставался неподвижным и сухим, он работал бы как высокоэффективный изоляционный материал. Однако, если воздух нагревается, его молекулярная структура расширяется и становится менее плотной по сравнению с окружающим воздухом, и поэтому поднимается. По мере удаления от источника тепла он начинает остывать. Молекулы сжимаются, увеличиваются в плотности и снова опускаются вниз. Молекулы воздуха находятся в постоянном движении, зависящем от температуры окружающей среды и помех от любой точки или фоновых источников тепла.

Этот процесс теплопередачи «конвекция» усложняется тем фактом, что воздух будет охлаждаться со скоростью, зависящей от степени насыщения водяным паром. Чем больше насыщение, тем медленнее охлаждение.

Изоляционные материалы ограничивают поток энергии (тепла) между двумя телами, имеющими разную температуру. Более высокие изоляционные характеристики напрямую связаны с теплопроводностью утеплителя. То есть скорость, с которой фиксированное количество энергии передается через материал известной толщины.

Прямой обратной (обратной) величиной этой меры является тепловое сопротивление материала, которое измеряет способность материала сопротивляться передаче тепла.

[править] Теплопроводность

Теплопроводность, часто называемая значением «K» или «λ» (лямбда), является постоянной величиной для любого данного материала и измеряется в Вт/мК (ватт на кельвин-метр). Чем выше значение λ, тем лучше теплопроводность. Хорошие изоляторы будут иметь как можно более низкую стоимость.Сталь и бетон обладают очень высокой теплопроводностью и, следовательно, очень низким термическим сопротивлением. Это делает их плохими изоляторами.

Значение λ для любого материала становится выше с повышением температуры. Хотя повышение температуры должно быть значительным, чтобы это произошло, и варианты температуры в большинстве зданий, как правило, находятся в пределах допусков, которые сделают любое изменение значения лямбда незначительным.

[править] Термическое сопротивление

Термическое сопротивление, называемое значением «R» материала, является произведением теплопроводности и толщины.Значение R рассчитывается путем деления толщины материала на его теплопроводность и выражается в единицах м2К/Вт (квадратный метр-кельвин на ватт). Чем больше толщина материала, тем больше тепловое сопротивление.

[править] U-значение

В терминах строительства, хотя значение U может быть рассчитано и отнесено к одной толщине любого материала, обычно его рассчитывают как продукт, полученный в результате сборки различных материалов в любой заданной форме конструкции.Это мера передачи тепла через заданную площадь строительной ткани, т.е. 1 кв.м.

Таким образом, единицами измерения являются Вт/м2К (ватты на квадратный метр по Кельвину) и они описывают теплопередачу в ваттах через квадратный метр строительного элемента (например, стены, пола или крыши). Это используется для расчета теплопередачи или потерь через строительную ткань. Например, если стена имеет коэффициент теплопередачи 1 Вт/м2К, то при перепаде температур в 10° потери тепла будут составлять 10 Вт на каждый квадратный метр площади стены.

Изоляция с открытыми порами включает такие продукты, как минеральная изоляция и изоляция из овечьей шерсти. Утеплители из вспененного полистирола (EPS) технически являются «закрытыми ячейками» по своей структуре, но их характеристики аналогичны материалам с открытыми ячейками из-за связи по всей структуре воздушных карманов, которые окружают шарики из вспененных ячеек, которые являются сущностью его состава. .

На приведенном ниже рисунке показано изображение сердцевины в разрезе типичного изделия из стекловаты, на которое нанесено изображение миллионов и миллионов (на квадратный метр) воздушных карманов с открытыми порами, которые образуются во время производства.В то время как производственный процесс нагнетает воздух в сердцевину стеклянных волокон, предварительно введенный связующий агент активируется, образуя матрицу, скрепляющую композицию. Это создает «пружинную нагрузку», связанную с изоляцией из минеральной ваты, что позволяет ей восстанавливать свою форму и толщину после сжатия.

Открытоячеистая структура матрицы обеспечивает миграцию воздуха через ее сердцевину, но этот путь извилистый, поэтому потери тепла за счет конвекции минимальны.Принцип работы заключается в образовании таких небольших воздушных карманов, что движение воздуха доводится до виртуальной, но не полной остановки.

Материал способен излучать только то тепло, которое он способен поглотить. Стеклянные нити и их связующее являются плохими проводниками тепла, поэтому потери тепла за счет излучения считаются незначительными.

Сухой воздух является хорошим изоляционным газом. Таким образом, в продуктах с открытыми порами, если можно предотвратить загрязнение воздуха в сердцевине водяным паром (используя пароизоляционные барьеры), сверхмалые воздушные карманы будут значительно ограничивать движение воздуха.

Изоляторы с закрытыми порами включают такие продукты, как экструдированный полистирол и плиты из химического пенопласта. В технологии закрытых ячеек используется контролируемое введение газов (вспенивающих агентов) во время производства, которые образуют гораздо более плотную матрицу из отдельных ячеек, чем стекловата или пенополистирол. Ячейки образуются в виде пузырьков газа, теплопроводность которого значительно меньше, чем у воздуха. Объедините это с неспособностью водяного пара легко загрязнять ячейки, и это обеспечивает значительно более эффективные изоляционные материалы.(Примечание: матрица некоторых химических пеноизоляторов может со временем разрушаться в присутствии воды или водяного пара.)

Стенки клеток очень тонкие, что ограничивает проводимость, но газонепроницаемы. Плотный клеточный состав дополнительно ограничивает возможность движения газа, поскольку он может двигаться только в пределах своей содержащей клетки, а не между клетками. Как и в случае материалов с открытыми порами, на процесс передачи тепла от теплых к холодным сторонам влияет сочетание проводимости через стенки ячеек и ограниченной конвекции через газ ячейки.

Эффективность материала очень высока и эффективна на площади целой плиты, но значительно снижается из-за плохого качества резки и соединения плит.

Стремясь улучшить долгосрочные характеристики, производители, в частности, покрывают пенопластовые плиты блестящим слоем фольги. Это сводит к минимуму загрязнение водяным паром, действуя как пароизоляция, а также отражая лучистую энергию обратно в здание. Склеивание плит с фольгированным покрытием с помощью ленты из фольги может улучшить пароизоляцию, хотя это мало повлияет на плохо сконструированное соединение, которое не всегда герметично.

Производители изоляционных материалов выпускают техническую и рекламную литературу, включающую широкий диапазон цифр, которые могут сбивать с толку, и не все производители одинаково представляют свои характеристики.

Показатели производительности обычно основаны на результатах лабораторных испытаний. Такие результаты принимаются повсеместно, проектировщиками зданий и законодательными органами, такими как органы строительного контроля.

Однако это не то же самое, что проверка на месте.Никакие две ситуации «на месте» не обеспечат абсолютно одинаковые условия, поэтому испытания можно проводить только для сравнения различных изоляционных продуктов в точно таких же условиях. В результате производители иллюстрируют производительность в коммерческой и технической литературе, описывая идеальную установку, где соединения идеально выполнены, изоляция равномерно непрерывна, а все допуски выполнены с точностью до миллиметра. Любой, кто был на стройке, знает, что это не соответствует действительности.

С этой целью составители спецификаций могут принять к сведению проведение оценки «Зеленого курса». Диктат здесь состоит в том, чтобы придерживаться «золотого правила», согласно которому стоимость предлагаемых мер по энергосбережению не должна превышать прогнозируемую экономию, полученную в результате использования меньшего количества энергии. На практике, чтобы удостовериться в этом, оценщики «зеленых» сделок (GDA) придерживаются очень консервативной точки зрения в отношении прогнозируемой экономии и прогнозируемой экономии, включающей расчеты использования изоляции на уровне 75% данных о производительности производителя.

Кроме того, в то время как производители сосредотачиваются на эксплуатационных характеристиках продукта, они могут упускать из виду другие ключевые вопросы, которые непосредственно влияют на эксплуатационные характеристики, такие как спецификация правильного изоляционного материала в зонах зданий, которые могут создавать холодную и потенциально влажную среду, для Например, пустоты под полом.

Изоляция и вода не смешиваются. Все типы изоляционных материалов будут затронуты в диапазоне от незначительного (например, экструдированный полистирол (XPS)) до серьезного нарушения (например, шерстяные изоляторы).Степень компромисса будет связана со степенью загрязнения. Таким образом, любая среда, в которой водяной пар может существовать без угрозы быстрого и полного испарения или присутствия самих физических капель воды, снижает эффективность изоляции. Оказавшись внутри матрицы утеплителя, вода будет проводить энергию, которую изоляция пытается удержать. Чем больше капля воды, тем больше проводимость.

Например, при укладке стекловаты в стену с заполнением полости, если одна из сторон полости каменной кладки подверглась воздействию дождя непосредственно перед установкой утеплителя, потенциальное снижение изоляционных характеристик Готовая полая стенка.Если изоляция промокла насквозь, характеристики вполне могут стать отрицательными.

Сегодняшние спецификаторы искусственной среды находятся под растущим давлением; быть более экологичным, создавать среду с низким содержанием углерода и двигаться в направлении большей устойчивости. Крупные производители изоляции приняли важные меры для:

Производители позиционируют свою продукцию как «экологически безопасную», исходя из того, что их изоляционные изделия будут экономить гораздо больше энергии/углерода в течение срока службы установки, чем затраты на их производство.

Изоляционные материалы зависят от присущего им молекулярного состава, чтобы свести к минимуму три формы теплопередачи — излучение, теплопроводность и конвекцию. Наибольшие теплопотери здания связаны с движением воздуха. Любое движущееся тело воздуха отбирает тепло у объекта или поверхности, над которой оно проходит. Потери тепла пропорциональны скорости движущегося воздуха, количеству присутствующей воды и разности температур между источником тепла и воздухом.

Чем быстрее движется воздух над источником тепла, тем быстрее происходит теплопередача.Присутствие капель воды ускорит этот процесс, хотя обычно необходимо контролировать насыщение водяным паром, чтобы избежать проблем, вызванных конденсацией.

Конденсацию можно в значительной степени контролировать, обеспечивая содержание водяного пара в воздухе в теплой внутренней среде. Пароизоляционные слои на теплой стороне изоляции, эффективно герметизирующие оболочку для перемещения воздуха между теплыми и холодными зонами, являются теоретическим решением.

Современная технология материалов и тщательно контролируемое качество изготовления при сборке этих материалов могут обеспечить почти нулевую утечку воздуха через изолированную оболочку, и действительно конструкция Passivhaus зависит от этого, в то время как использование контролируемой вентиляции для удаления загрязненного воздуха, принципы проектирования, которые зависят от качества изготовления чтобы добиться успеха.

Основная цель ячеистой конструкции специальных изоляционных материалов состоит в том, чтобы предотвратить движение газов внутри матрицы изоляционного сердечника, при этом также будут уменьшены потери тепла, связанные с этим движением.

Несмотря на то, что изоляционные материалы с открытыми порами, такие как шерсть, допускают гораздо большую миграцию воздуха через них, что ограничивает их эксплуатационные характеристики, их гибкая конструкция дает гораздо большее преимущество с точки зрения контроля качества при монтаже. Из-за природы материала соединение дает результат, очень похожий на сам материал. Принимая во внимание, что изделия из жесткого картона несут обременительную надбавку за установку для достижения стандартов точности соединения, установленных производителем в «лабораторных испытаниях».

Изоляционные материалы с более плотным самодостаточным ячеистым составом будут обеспечивать более низкую теплопроводность (значение λ) и, следовательно, более высокое удельное тепловое сопротивление (значение R), чтобы превзойти материалы с «открытыми ячейками», которые полагаются на поддержание сухости воздуха в их ядрах для максимальной производительности.

Доступны вспененные продукты с открытыми порами, которые благодаря составу основной матрицы имеют более высокую теплопроводность, чем их собратья с закрытыми порами, но обладают преимуществами, заключающимися в большей гибкости, позволяющей приспосабливаться к строительным движениям, и любое повреждение стенок ячеек не приведет к высвобождению от содержания газа.

При выборе изоляционных материалов проектировщик здания должен учитывать возможность загрязнения водой, а также возможность миграции газа в матрице заполнителя и связанное с этим ухудшение характеристик, которое может еще больше ухудшиться в течение срока службы здания, незаметно и неконтролируемо.

На рынке существуют более эффективные технологии с «аэрогелями» и «вакуумными панелями», но производительность зависит от тех же принципов теплопередачи и в настоящее время имеет ограниченную нишу спецификаций, оставаясь в значительной степени непомерно высокой по стоимости для обширных большинство приложений.


Эта статья была первоначально написана Марком Уилсоном MCIAT, авторские права переданы Henry Stewart Publications для целей публикации. В июне 2013 года он стал победителем нашего конкурса статей, организованного Чартерным институтом строительства.

Более длинная версия статьи была впервые опубликована в Journal of Building Survey, Appraisal & Valuation, Volume 2 Number 1, April 2013, опубликованном издательством Henry Stewart Publications, Лондон.

Теплоизоляция зданий — Проектирование зданий

Изоляционные материалы значительно усовершенствовались благодаря технологическим достижениям.Законодательство послужило катализатором развития, от основных требований части L строительных норм и правил до соблюдения государственных целей по сокращению выбросов углерода, осуществляемых с помощью передовых программ, таких как Кодекс экологичных домов и BREEAM.

Изоляционные материалы различаются по цвету, отделке поверхности и текстуре, составу сердцевины и, что немаловажно, по характеристикам. Спецификация материалов, которые изолируют, является научно обоснованным решением, но успешная спецификация зависит от понимания спецификатором не только математических характеристик, но и периферийных факторов, которые могут повлиять на окончательную установку.

Спецификация изоляционных материалов часто основывается на минимальных требованиях части L Строительных норм и правил AD (утвержденный документ) и их взаимосвязи с данными о производительности производителей, и было высказано предположение, что законодательство стимулирует производство ряда продуктов, которые « просто работать», представляя небольшую видимую разницу между ними.

Однако для того, чтобы правильно указать изоляцию, спецификатор должен понять причины, по которым она работает, и применить правильную технологию к любой данной детали конструкции.Более полное понимание процессов, благодаря которым изоляция работает, а также факторов, которые мешают ей работать, позволит специалистам по спецификации определить правильный материал для правильного применения.

Установленные характеристики изоляционного изделия зависят не только от рабочих характеристик и соблюдения подрядчиками требований производителей и общих требований к передовой практике, но и от соответствия изоляционного материала месту его установки.

Изоляционные изделия предназначены для того, чтобы препятствовать передаче тепла через сам материал. Существует три способа передачи тепла: излучение, теплопроводность и конвекция.

[править] Радиация

Любой объект, температура которого выше, чем температура окружающих его поверхностей, будет терять энергию в результате чистого радиационного обмена. Лучистое тепло может распространяться только по прямым линиям. Поместите твердый предмет между точками А и В, и они перестанут напрямую обмениваться лучистым теплом.Излучение является единственным механизмом передачи тепла через вакуум.

[править] Проводимость

Проводимость зависит от физического контакта. Если нет контакта, проведение не может иметь место. Контакт между двумя веществами с разной температурой приводит к теплообмену от вещества с более высокой температурой к веществу с более низкой температурой. Чем больше разница температур, тем быстрее теплообмен.

[править] Конвекция

Конвекция – это передача энергии через жидкости (газы и жидкости).Именно этот способ играет наибольшую роль в выделении и передаче тепла в зданиях. Чаще всего этот эффект распространяется от твердого тела к газу, то есть от объекта к воздуху, а затем обратно, как правило, когда воздух встречается с внешней тканью здания.

Процесс фактически инициируется передачей энергии за счет проводимости и осложняется уровнем водяного пара, который поддерживается воздухом. Молекулы воды накапливают тепло, переданное им за счет теплопроводности от теплых поверхностей.Водяной пар и воздух не могут быть разделены как газы. Они расстанутся только тогда, когда будет достигнуто давление насыщенного пара, то есть количество воды (хотя и в виде пара) превышает уровень тепла, доступного для поддержания ее в виде газа (пара), и поэтому она конденсируется.

Конденсация вызывает высвобождение этого скрытого тепла; отношение температуры к водяному пару изменяется, и как только оно изменится достаточно сильно, процесс начнется снова. Погодные системы мира следуют очень похожему циклу.

Если бы воздух оставался неподвижным и сухим, он работал бы как высокоэффективный изоляционный материал. Однако, если воздух нагревается, его молекулярная структура расширяется и становится менее плотной по сравнению с окружающим воздухом, и поэтому поднимается. По мере удаления от источника тепла он начинает остывать. Молекулы сжимаются, увеличиваются в плотности и снова опускаются вниз. Молекулы воздуха находятся в постоянном движении, зависящем от температуры окружающей среды и помех от любой точки или фоновых источников тепла.

Этот процесс теплопередачи «конвекция» усложняется тем фактом, что воздух будет охлаждаться со скоростью, зависящей от степени насыщения водяным паром. Чем больше насыщение, тем медленнее охлаждение.

Изоляционные материалы ограничивают поток энергии (тепла) между двумя телами, имеющими разную температуру. Более высокие изоляционные характеристики напрямую связаны с теплопроводностью утеплителя. То есть скорость, с которой фиксированное количество энергии передается через материал известной толщины.

Прямой обратной (обратной) величиной этой меры является тепловое сопротивление материала, которое измеряет способность материала сопротивляться передаче тепла.

[править] Теплопроводность

Теплопроводность, часто называемая значением «K» или «λ» (лямбда), является постоянной величиной для любого данного материала и измеряется в Вт/мК (ватт на кельвин-метр). Чем выше значение λ, тем лучше теплопроводность. Хорошие изоляторы будут иметь как можно более низкую стоимость.Сталь и бетон обладают очень высокой теплопроводностью и, следовательно, очень низким термическим сопротивлением. Это делает их плохими изоляторами.

Значение λ для любого материала становится выше с повышением температуры. Хотя повышение температуры должно быть значительным, чтобы это произошло, и варианты температуры в большинстве зданий, как правило, находятся в пределах допусков, которые сделают любое изменение значения лямбда незначительным.

[править] Термическое сопротивление

Термическое сопротивление, называемое значением «R» материала, является произведением теплопроводности и толщины.Значение R рассчитывается путем деления толщины материала на его теплопроводность и выражается в единицах м2К/Вт (квадратный метр-кельвин на ватт). Чем больше толщина материала, тем больше тепловое сопротивление.

[править] U-значение

В терминах строительства, хотя значение U может быть рассчитано и отнесено к одной толщине любого материала, обычно его рассчитывают как продукт, полученный в результате сборки различных материалов в любой заданной форме конструкции.Это мера передачи тепла через заданную площадь строительной ткани, т.е. 1 кв.м.

Таким образом, единицами измерения являются Вт/м2К (ватты на квадратный метр по Кельвину) и они описывают теплопередачу в ваттах через квадратный метр строительного элемента (например, стены, пола или крыши). Это используется для расчета теплопередачи или потерь через строительную ткань. Например, если стена имеет коэффициент теплопередачи 1 Вт/м2К, то при перепаде температур в 10° потери тепла будут составлять 10 Вт на каждый квадратный метр площади стены.

Изоляция с открытыми порами включает такие продукты, как минеральная изоляция и изоляция из овечьей шерсти. Утеплители из вспененного полистирола (EPS) технически являются «закрытыми ячейками» по своей структуре, но их характеристики аналогичны материалам с открытыми ячейками из-за связи по всей структуре воздушных карманов, которые окружают шарики из вспененных ячеек, которые являются сущностью его состава. .

На приведенном ниже рисунке показано изображение сердцевины в разрезе типичного изделия из стекловаты, на которое нанесено изображение миллионов и миллионов (на квадратный метр) воздушных карманов с открытыми порами, которые образуются во время производства.В то время как производственный процесс нагнетает воздух в сердцевину стеклянных волокон, предварительно введенный связующий агент активируется, образуя матрицу, скрепляющую композицию. Это создает «пружинную нагрузку», связанную с изоляцией из минеральной ваты, что позволяет ей восстанавливать свою форму и толщину после сжатия.

Открытоячеистая структура матрицы обеспечивает миграцию воздуха через ее сердцевину, но этот путь извилистый, поэтому потери тепла за счет конвекции минимальны.Принцип работы заключается в образовании таких небольших воздушных карманов, что движение воздуха доводится до виртуальной, но не полной остановки.

Материал способен излучать только то тепло, которое он способен поглотить. Стеклянные нити и их связующее являются плохими проводниками тепла, поэтому потери тепла за счет излучения считаются незначительными.

Сухой воздух является хорошим изоляционным газом. Таким образом, в продуктах с открытыми порами, если можно предотвратить загрязнение воздуха в сердцевине водяным паром (используя пароизоляционные барьеры), сверхмалые воздушные карманы будут значительно ограничивать движение воздуха.

Изоляторы с закрытыми порами включают такие продукты, как экструдированный полистирол и плиты из химического пенопласта. В технологии закрытых ячеек используется контролируемое введение газов (вспенивающих агентов) во время производства, которые образуют гораздо более плотную матрицу из отдельных ячеек, чем стекловата или пенополистирол. Ячейки образуются в виде пузырьков газа, теплопроводность которого значительно меньше, чем у воздуха. Объедините это с неспособностью водяного пара легко загрязнять ячейки, и это обеспечивает значительно более эффективные изоляционные материалы.(Примечание: матрица некоторых химических пеноизоляторов может со временем разрушаться в присутствии воды или водяного пара.)

Стенки клеток очень тонкие, что ограничивает проводимость, но газонепроницаемы. Плотный клеточный состав дополнительно ограничивает возможность движения газа, поскольку он может двигаться только в пределах своей содержащей клетки, а не между клетками. Как и в случае материалов с открытыми порами, на процесс передачи тепла от теплых к холодным сторонам влияет сочетание проводимости через стенки ячеек и ограниченной конвекции через газ ячейки.

Эффективность материала очень высока и эффективна на площади целой плиты, но значительно снижается из-за плохого качества резки и соединения плит.

Стремясь улучшить долгосрочные характеристики, производители, в частности, покрывают пенопластовые плиты блестящим слоем фольги. Это сводит к минимуму загрязнение водяным паром, действуя как пароизоляция, а также отражая лучистую энергию обратно в здание. Склеивание плит с фольгированным покрытием с помощью ленты из фольги может улучшить пароизоляцию, хотя это мало повлияет на плохо сконструированное соединение, которое не всегда герметично.

Производители изоляционных материалов выпускают техническую и рекламную литературу, включающую широкий диапазон цифр, которые могут сбивать с толку, и не все производители одинаково представляют свои характеристики.

Показатели производительности обычно основаны на результатах лабораторных испытаний. Такие результаты принимаются повсеместно, проектировщиками зданий и законодательными органами, такими как органы строительного контроля.

Однако это не то же самое, что проверка на месте.Никакие две ситуации «на месте» не обеспечат абсолютно одинаковые условия, поэтому испытания можно проводить только для сравнения различных изоляционных продуктов в точно таких же условиях. В результате производители иллюстрируют производительность в коммерческой и технической литературе, описывая идеальную установку, где соединения идеально выполнены, изоляция равномерно непрерывна, а все допуски выполнены с точностью до миллиметра. Любой, кто был на стройке, знает, что это не соответствует действительности.

С этой целью составители спецификаций могут принять к сведению проведение оценки «Зеленого курса». Диктат здесь состоит в том, чтобы придерживаться «золотого правила», согласно которому стоимость предлагаемых мер по энергосбережению не должна превышать прогнозируемую экономию, полученную в результате использования меньшего количества энергии. На практике, чтобы удостовериться в этом, оценщики «зеленых» сделок (GDA) придерживаются очень консервативной точки зрения в отношении прогнозируемой экономии и прогнозируемой экономии, включающей расчеты использования изоляции на уровне 75% данных о производительности производителя.

Кроме того, в то время как производители сосредотачиваются на эксплуатационных характеристиках продукта, они могут упускать из виду другие ключевые вопросы, которые непосредственно влияют на эксплуатационные характеристики, такие как спецификация правильного изоляционного материала в зонах зданий, которые могут создавать холодную и потенциально влажную среду, для Например, пустоты под полом.

Изоляция и вода не смешиваются. Все типы изоляционных материалов будут затронуты в диапазоне от незначительного (например, экструдированный полистирол (XPS)) до серьезного нарушения (например, шерстяные изоляторы).Степень компромисса будет связана со степенью загрязнения. Таким образом, любая среда, в которой водяной пар может существовать без угрозы быстрого и полного испарения или присутствия самих физических капель воды, снижает эффективность изоляции. Оказавшись внутри матрицы утеплителя, вода будет проводить энергию, которую изоляция пытается удержать. Чем больше капля воды, тем больше проводимость.

Например, при укладке стекловаты в стену с заполнением полости, если одна из сторон полости каменной кладки подверглась воздействию дождя непосредственно перед установкой утеплителя, потенциальное снижение изоляционных характеристик Готовая полая стенка.Если изоляция промокла насквозь, характеристики вполне могут стать отрицательными.

Сегодняшние спецификаторы искусственной среды находятся под растущим давлением; быть более экологичным, создавать среду с низким содержанием углерода и двигаться в направлении большей устойчивости. Крупные производители изоляции приняли важные меры для:

Производители позиционируют свою продукцию как «экологически безопасную», исходя из того, что их изоляционные изделия будут экономить гораздо больше энергии/углерода в течение срока службы установки, чем затраты на их производство.

Изоляционные материалы зависят от присущего им молекулярного состава, чтобы свести к минимуму три формы теплопередачи — излучение, теплопроводность и конвекцию. Наибольшие теплопотери здания связаны с движением воздуха. Любое движущееся тело воздуха отбирает тепло у объекта или поверхности, над которой оно проходит. Потери тепла пропорциональны скорости движущегося воздуха, количеству присутствующей воды и разности температур между источником тепла и воздухом.

Чем быстрее движется воздух над источником тепла, тем быстрее происходит теплопередача.Присутствие капель воды ускорит этот процесс, хотя обычно необходимо контролировать насыщение водяным паром, чтобы избежать проблем, вызванных конденсацией.

Конденсацию можно в значительной степени контролировать, обеспечивая содержание водяного пара в воздухе в теплой внутренней среде. Пароизоляционные слои на теплой стороне изоляции, эффективно герметизирующие оболочку для перемещения воздуха между теплыми и холодными зонами, являются теоретическим решением.

Современная технология материалов и тщательно контролируемое качество изготовления при сборке этих материалов могут обеспечить практически нулевую утечку воздуха через изолированную оболочку, и действительно конструкция Passivhaus зависит от этого, в то время как использование контролируемой вентиляции для удаления загрязненного воздуха, принципы проектирования, которые зависят от качества изготовления чтобы добиться успеха.

Основная цель ячеистой конструкции специальных изоляционных материалов состоит в том, чтобы предотвратить движение газов внутри матрицы изоляционного сердечника, при этом также будут уменьшены потери тепла, связанные с этим движением.

Несмотря на то, что изоляционные материалы с открытыми порами, такие как шерсть, допускают гораздо большую миграцию воздуха через них, что ограничивает их эксплуатационные характеристики, их гибкая конструкция дает гораздо большее преимущество с точки зрения контроля качества при монтаже. Из-за природы материала соединение дает результат, очень похожий на сам материал. Принимая во внимание, что изделия из жесткого картона несут обременительную надбавку за установку для достижения стандартов точности соединения, установленных производителем в «лабораторных испытаниях».

Изоляционные материалы с более плотным самодостаточным ячеистым составом будут обеспечивать более низкую теплопроводность (значение λ) и, следовательно, более высокое удельное тепловое сопротивление (значение R), чтобы превзойти материалы с «открытыми ячейками», которые полагаются на поддержание сухости воздуха в их ядрах для максимальной производительности.

Доступны вспененные продукты с открытыми порами, которые благодаря составу основной матрицы имеют более высокую теплопроводность, чем их собратья с закрытыми порами, но обладают преимуществами, заключающимися в большей гибкости, позволяющей приспосабливаться к строительным движениям, и любое повреждение стенок ячеек не приведет к высвобождению от содержания газа.

При выборе изоляционных материалов проектировщик здания должен учитывать возможность загрязнения водой, а также возможность миграции газа в матрице заполнителя и связанное с этим ухудшение характеристик, которое может еще больше ухудшиться в течение срока службы здания, незаметно и неконтролируемо.

На рынке существуют более эффективные технологии с «аэрогелями» и «вакуумными панелями», но производительность зависит от тех же принципов теплопередачи и в настоящее время имеет ограниченную нишу спецификаций, оставаясь в значительной степени непомерно высокой по стоимости для обширных большинство приложений.


Эта статья была первоначально написана Марком Уилсоном MCIAT, авторские права переданы Henry Stewart Publications для целей публикации. В июне 2013 года он стал победителем нашего конкурса статей, организованного Чартерным институтом строительства.

Более длинная версия статьи была впервые опубликована в Journal of Building Survey, Appraisal & Valuation, Volume 2 Number 1, April 2013, опубликованном издательством Henry Stewart Publications, Лондон.

Теплоизоляция зданий — Проектирование зданий

Изоляционные материалы значительно усовершенствовались благодаря технологическим достижениям.Законодательство выступило в качестве катализатора развития, от основных требований части L Строительных правил до соблюдения государственных целей по сокращению выбросов углерода, осуществляемых с помощью передовых программ, таких как Кодекс экологически безопасных домов и BREEAM.

Изоляционные материалы различаются по цвету, отделке поверхности и текстуре, составу сердцевины и, что немаловажно, по характеристикам. Спецификация материалов, которые изолируют, является научно обоснованным решением, но успешная спецификация зависит от понимания спецификатором не только математических характеристик, но и периферийных факторов, которые могут повлиять на окончательную установку.

Спецификация изоляционных материалов часто основывается на минимальных требованиях части L Строительных норм и правил AD (утвержденный документ) и их взаимосвязи с данными о производительности производителей, и было высказано предположение, что законодательство стимулирует производство ряда продуктов, которые « просто работать», представляя небольшую видимую разницу между ними.

Однако для того, чтобы правильно указать изоляцию, спецификатор должен понять причины, по которым она работает, и применить правильную технологию к любой данной детали конструкции.Более полное понимание процессов, благодаря которым изоляция работает, а также факторов, которые мешают ей работать, позволит специалистам по спецификации определить правильный материал для правильного применения.

Установленные эксплуатационные характеристики изоляционного изделия зависят не только от эксплуатационных характеристик и соблюдения подрядчиками требований производителей и общих требований к передовой практике, но и от пригодности изоляционного материала, указанного для места его установки.

Изоляционные изделия предназначены для того, чтобы препятствовать передаче тепла через сам материал. Существует три способа передачи тепла: излучение, теплопроводность и конвекция.

[править] Радиация

Любой объект, температура которого выше, чем температура окружающих его поверхностей, будет терять энергию в результате чистого радиационного обмена. Лучистое тепло может распространяться только по прямым линиям. Поместите твердый предмет между точками А и В, и они перестанут напрямую обмениваться лучистым теплом.Излучение является единственным механизмом передачи тепла через вакуум.

[править] Проводимость

Проводимость зависит от физического контакта. Если нет контакта, проведение не может иметь место. Контакт между двумя веществами с разной температурой приводит к теплообмену от вещества с более высокой температурой к веществу с более низкой температурой. Чем больше разница температур, тем быстрее теплообмен.

[править] Конвекция

Конвекция – это передача энергии через жидкости (газы и жидкости).Именно этот способ играет наибольшую роль в выделении и передаче тепла в зданиях. Чаще всего этот эффект распространяется от твердого тела к газу, то есть от объекта к воздуху, а затем обратно, как правило, когда воздух встречается с внешней тканью здания.

Процесс фактически инициируется передачей энергии за счет проводимости и осложняется уровнем водяного пара, который поддерживается воздухом. Молекулы воды накапливают тепло, переданное им за счет теплопроводности от теплых поверхностей.Водяной пар и воздух не могут быть разделены как газы. Они расстанутся только тогда, когда будет достигнуто давление насыщенного пара, то есть количество воды (хотя и в виде пара) превышает уровень тепла, доступного для поддержания ее в виде газа (пара), и поэтому она конденсируется.

Конденсация вызывает высвобождение этого скрытого тепла; отношение температуры к водяному пару изменяется, и как только оно изменится достаточно сильно, процесс начнется снова. Погодные системы мира следуют очень похожему циклу.

Если бы воздух оставался неподвижным и сухим, он работал бы как высокоэффективный изоляционный материал. Однако, если воздух нагревается, его молекулярная структура расширяется и становится менее плотной по сравнению с окружающим воздухом, и поэтому поднимается. По мере удаления от источника тепла он начинает остывать. Молекулы сжимаются, увеличиваются в плотности и снова опускаются вниз. Молекулы воздуха находятся в постоянном движении, зависящем от температуры окружающей среды и помех от любой точки или фоновых источников тепла.

Этот процесс теплопередачи «конвекция» усложняется тем фактом, что воздух будет охлаждаться со скоростью, зависящей от степени насыщения водяным паром. Чем больше насыщение, тем медленнее охлаждение.

Изоляционные материалы ограничивают поток энергии (тепла) между двумя телами, имеющими разную температуру. Более высокие изоляционные характеристики напрямую связаны с теплопроводностью утеплителя. То есть скорость, с которой фиксированное количество энергии передается через материал известной толщины.

Прямой обратной (обратной) величиной этой меры является тепловое сопротивление материала, которое измеряет способность материала сопротивляться передаче тепла.

[править] Теплопроводность

Теплопроводность, часто называемая значением «K» или «λ» (лямбда), является константой для любого данного материала и измеряется в Вт/мК (ватт на кельвин-метр). Чем выше значение λ, тем лучше теплопроводность. Хорошие изоляторы будут иметь как можно более низкую стоимость.Сталь и бетон обладают очень высокой теплопроводностью и, следовательно, очень низким термическим сопротивлением. Это делает их плохими изоляторами.

Значение λ для любого материала становится выше с повышением температуры. Хотя повышение температуры должно быть значительным, чтобы это произошло, и варианты температуры в большинстве зданий, как правило, находятся в пределах допусков, которые сделают любое изменение значения лямбда незначительным.

[править] Термическое сопротивление

Термическое сопротивление, называемое значением «R» материала, является произведением теплопроводности и толщины.Значение R рассчитывается путем деления толщины материала на его теплопроводность и выражается в единицах м2К/Вт (квадратный метр-кельвин на ватт). Чем больше толщина материала, тем больше тепловое сопротивление.

[править] U-значение

В терминах строительства, хотя значение U может быть рассчитано и отнесено к одной толщине любого материала, обычно его рассчитывают как продукт, полученный в результате сборки различных материалов в любой заданной форме конструкции.Это мера передачи тепла через заданную площадь строительной ткани, т.е. 1 кв.м.

Таким образом, единицами измерения являются Вт/м2К (ватты на квадратный метр по Кельвину) и они описывают теплопередачу в ваттах через квадратный метр строительного элемента (например, стены, пола или крыши). Это используется для расчета теплопередачи или потерь через строительную ткань. Например, если стена имеет коэффициент теплопередачи 1 Вт/м2К, то при перепаде температур в 10° потери тепла будут составлять 10 Вт на каждый квадратный метр площади стены.

Изоляция с открытыми порами включает такие продукты, как минеральная изоляция и изоляция из овечьей шерсти. Утеплители из вспененного полистирола (EPS) технически являются «закрытыми ячейками» по своей структуре, но их характеристики аналогичны материалам с открытыми ячейками из-за связи по всей структуре воздушных карманов, которые окружают шарики из вспененных ячеек, которые являются сущностью его состава. .

На приведенном ниже рисунке показано изображение сердцевины в разрезе типичного изделия из стекловаты, на которое нанесено изображение миллионов и миллионов (на квадратный метр) воздушных карманов с открытыми порами, которые образуются во время производства.В то время как производственный процесс нагнетает воздух в сердцевину стеклянных волокон, предварительно введенное связующее вещество активируется, образуя матрицу, скрепляющую композицию. Это создает «пружинную нагрузку», связанную с изоляцией из минеральной ваты, что позволяет ей восстанавливать свою форму и толщину после сжатия.

Открытоячеистая структура матрицы обеспечивает миграцию воздуха через ее сердцевину, но этот путь извилистый, поэтому потери тепла за счет конвекции минимальны.Принцип работы заключается в образовании таких небольших воздушных карманов, что движение воздуха доводится до виртуальной, но не полной остановки.

Материал способен излучать только то тепло, которое он способен поглотить. Стеклянные нити и их связующее являются плохими проводниками тепла, поэтому потери тепла за счет излучения считаются незначительными.

Сухой воздух является хорошим изоляционным газом. Таким образом, в продуктах с открытыми порами, если можно предотвратить загрязнение воздуха в сердцевине водяным паром (используя пароизоляционные барьеры), сверхмалые воздушные карманы будут значительно ограничивать движение воздуха.

Изоляторы с закрытыми порами включают такие продукты, как экструдированный полистирол и плиты из химического пенопласта. В технологии закрытых ячеек используется контролируемое введение газов (вспенивающих агентов) во время производства, которые образуют гораздо более плотную матрицу из отдельных ячеек, чем стекловата или пенополистирол. Ячейки образуются в виде пузырьков газа, теплопроводность которого значительно меньше, чем у воздуха. Объедините это с неспособностью водяного пара легко загрязнять ячейки, и это обеспечивает значительно более эффективные изоляционные материалы.(Примечание: матрица некоторых химических пеноизоляторов может со временем разрушаться в присутствии воды или водяного пара.)

Стенки клеток очень тонкие, что ограничивает проводимость, но газонепроницаемы. Плотный клеточный состав дополнительно ограничивает возможность движения газа, поскольку он может двигаться только в пределах своей содержащей клетки, а не между клетками. Как и в случае материалов с открытыми порами, на процесс передачи тепла от теплых к холодным сторонам влияет сочетание проводимости через стенки ячеек и ограниченной конвекции через газ ячейки.

Эффективность материала очень высока и эффективна на площади целой доски, но значительно снижается из-за плохого качества резки и соединения доски.

Стремясь улучшить долгосрочные характеристики, производители, в частности, покрывают пенопластовые плиты блестящим слоем фольги. Это сводит к минимуму загрязнение водяным паром, действуя как пароизоляция, а также отражая лучистую энергию обратно в здание. Обклеивание фольгированной доски с помощью ленты из фольги может улучшить пароизоляцию, хотя это мало повлияет на плохо сконструированное соединение, которое не является постоянно герметичным.

Производители изоляционных материалов выпускают техническую и рекламную литературу, включающую широкий диапазон цифр, которые могут сбивать с толку, и не все производители одинаково представляют свои характеристики.

Показатели производительности обычно основаны на результатах лабораторных испытаний. Такие результаты принимаются повсеместно, проектировщиками зданий и законодательными органами, такими как органы строительного контроля.

Однако это не то же самое, что проверка на месте.Никакие две ситуации «на месте» не обеспечат абсолютно одинаковые условия, поэтому испытания можно проводить только для сравнения различных изоляционных продуктов в точно таких же условиях. В результате производители иллюстрируют производительность в коммерческой и технической литературе, описывая идеальную установку, где соединения идеально выполнены, изоляция равномерно непрерывна, а все допуски выполнены с точностью до миллиметра. Любой, кто был на стройке, знает, что это не соответствует действительности.

С этой целью составители спецификаций могут принять к сведению проведение оценки «Зеленого курса». Диктат здесь состоит в том, чтобы придерживаться «золотого правила», согласно которому стоимость предлагаемых мер по энергосбережению не должна превышать прогнозируемую экономию, полученную в результате использования меньшего количества энергии. На практике, чтобы удостовериться в этом, оценщики «зеленых» сделок (GDA) придерживаются очень консервативной точки зрения в отношении прогнозируемой экономии и прогнозируемой экономии, включающей расчеты использования изоляции на уровне 75% данных о производительности производителя.

Кроме того, в то время как производители сосредотачиваются на эксплуатационных характеристиках продукта, они могут упускать из виду другие ключевые вопросы, которые непосредственно влияют на эксплуатационные характеристики, такие как спецификация правильного изоляционного материала в зонах зданий, которые могут создавать холодную и потенциально влажную среду, для Например, пустоты под полом.

Изоляция и вода не смешиваются. Все типы изоляционных материалов будут затронуты в диапазоне от незначительного (например, экструдированный полистирол (XPS)) до серьезного нарушения (например, шерстяные изоляторы).Степень компромисса будет связана со степенью загрязнения. Таким образом, любая среда, в которой водяной пар может существовать без угрозы быстрого и полного испарения или присутствия самих физических капель воды, снижает эффективность изоляции. Оказавшись внутри матрицы утеплителя, вода будет проводить энергию, которую изоляция пытается удержать. Чем больше капля воды, тем больше проводимость.

Например, при укладке стекловаты в стену с заполнением полости, если одна из сторон полости каменной кладки подверглась воздействию дождя непосредственно перед установкой утеплителя, потенциальное снижение изоляционных характеристик Готовая полая стенка.Если изоляция промокла насквозь, характеристики вполне могут стать отрицательными.

Сегодняшние спецификаторы искусственной среды находятся под растущим давлением; быть более экологичным, создавать среду с низким содержанием углерода и двигаться в направлении большей устойчивости. Крупные производители изоляции приняли важные меры для:

Производители позиционируют свою продукцию как «экологически безопасную», исходя из того, что их изоляционные изделия будут экономить гораздо больше энергии/углерода в течение срока службы установки, чем затраты на их производство.

Изоляционные материалы зависят от присущего им молекулярного состава, чтобы свести к минимуму три формы теплопередачи — излучение, теплопроводность и конвекцию. Наибольшие теплопотери здания связаны с движением воздуха. Любое движущееся тело воздуха отбирает тепло у объекта или поверхности, над которой оно проходит. Потери тепла пропорциональны скорости движущегося воздуха, количеству присутствующей воды и разности температур между источником тепла и воздухом.

Чем быстрее движется воздух над источником тепла, тем быстрее происходит теплопередача.Присутствие капель воды ускорит этот процесс, хотя обычно необходимо контролировать насыщение водяным паром, чтобы избежать проблем, вызванных конденсацией.

Конденсацию можно в значительной степени контролировать, обеспечивая содержание водяного пара в воздухе в теплой внутренней среде. Пароизоляционные слои на теплой стороне изоляции, эффективно герметизирующие оболочку для перемещения воздуха между теплыми и холодными зонами, являются теоретическим решением.

Современная технология материалов и тщательно контролируемое качество изготовления при сборке этих материалов могут обеспечить почти нулевую утечку воздуха через изолированную оболочку, и действительно конструкция Passivhaus зависит от этого, в то время как использование контролируемой вентиляции для удаления загрязненного воздуха, принципы проектирования, которые зависят от качества изготовления чтобы добиться успеха.

Основная цель ячеистой конструкции специальных изоляционных материалов состоит в том, чтобы предотвратить движение газов внутри матрицы изоляционного сердечника, при этом также будут уменьшены потери тепла, связанные с этим движением.

Несмотря на то, что изоляционные материалы с открытыми порами, такие как шерсть, допускают гораздо большую миграцию воздуха через них, что ограничивает их эксплуатационные характеристики, их гибкая конструкция дает гораздо большее преимущество с точки зрения контроля качества при монтаже. Из-за природы материала соединение дает результат, очень похожий на сам материал. Принимая во внимание, что изделия из жесткого картона несут обременительную надбавку за установку для достижения стандартов точности соединения, установленных производителем в «лабораторных испытаниях».

Изоляционные материалы с более плотным самодостаточным ячеистым составом будут обеспечивать более низкую теплопроводность (значение λ) и, следовательно, более высокое удельное тепловое сопротивление (значение R), чтобы превзойти материалы с «открытыми ячейками», которые полагаются на поддержание сухости воздуха в их ядрах для максимальной производительности.

Доступны вспененные продукты с открытыми порами, которые благодаря составу основной матрицы имеют более высокую теплопроводность, чем их собратья с закрытыми порами, но обладают преимуществами, заключающимися в большей гибкости, позволяющей приспосабливаться к строительным движениям, и любое повреждение стенок ячеек не приведет к высвобождению от содержания газа.

При выборе изоляционных материалов проектировщик здания должен учитывать возможность загрязнения водой, а также возможность миграции газа в матрице заполнителя и связанное с этим ухудшение характеристик, которое может еще больше ухудшиться в течение срока службы здания, незаметно и неконтролируемо.

На рынке существуют более эффективные технологии с «аэрогелями» и «вакуумными панелями», но производительность зависит от тех же принципов теплопередачи и в настоящее время имеет ограниченную нишу спецификаций, оставаясь в значительной степени непомерно высокой по стоимости для обширных большинство приложений.


Эта статья была первоначально написана Марком Уилсоном MCIAT, авторские права переданы Henry Stewart Publications для целей публикации. В июне 2013 года он стал победителем нашего конкурса статей, организованного Чартерным институтом строительства.

Более длинная версия статьи была впервые опубликована в Journal of Building Survey, Appraisal & Valuation, Volume 2 Number 1, April 2013, опубликованном издательством Henry Stewart Publications, Лондон.

Материалы и методы теплоизоляции зданий

🕑 Время чтения: 1 минута

Что такое теплоизоляция зданий?

В общем, люди, живущие в жарких регионах, хотят сделать свою внутреннюю атмосферу очень прохладной, так же как люди, живущие в холодных регионах, хотят более теплую атмосферу внутри.Но мы знаем, что передача тепла происходит от более горячих к более холодным областям. В результате происходит потеря тепла. Для преодоления этих потерь в зданиях предусмотрена теплоизоляция для поддержания необходимой температуры внутри здания. Целью теплоизоляции является минимизация теплопередачи между внешней и внутренней частью здания.

Материалы и методы теплоизоляции зданий

На рынке представлено множество видов теплоизоляционных материалов:
  1. Плитная или блочная изоляция
  2. Одеяло изоляция
  3. Насыпной утеплитель
  4. Летучие изоляционные материалы
  5. Изоляционные плиты
  6. Светоотражающие листовые материалы
  7. Легкие материалы

1.Плитная или блочная изоляция

Блоки изготавливаются из минеральной ваты, пробковой плиты, пеностекла, поролона или опилок и т. д. Их крепят к стенам и кровле для предотвращения теплопотерь и поддержания необходимой температуры. Эти доски доступны размером 60 см x 120 см (или более) и толщиной 2,5 см.

2. Одеяло Изоляция

Одеяловые изоляционные материалы доступны в форме одеяла или в виде бумажных рулонов, которые непосредственно распределяются по стене или потолку. Они гибкие и имеют толщину от 12 до 80 мм.эти одеяла сделаны из шерсти животных, хлопка, древесных волокон и т. д.

3. Насыпная изоляция

Место для стойки предусмотрено в стене, где должны быть предусмотрены окна и двери. В этом каркасном пространстве стены предусмотрено свободное заполнение некоторыми теплоизоляционными материалами. Материалы: минеральная вата, древесноволокнистая шерсть, целлюлоза и т. Д.

4. Изоляционные материалы для летучих мышей

Они также доступны в виде офсетных рулонов, но изоляционные рулоны летучих мышей имеют большую толщину, чем материалы офсетного типа. Они также распространитель по стенам или потолкам.

5. Изоляционные плиты

Изоляционные плиты изготавливаются из древесной массы, тростника или других материалов. Эта целлюлоза сильно прессуется с некоторым напряжением при подходящей температуре, чтобы сделать ее твердой плитой. Они доступны во многих размерах на рынке. И они, как правило, предназначены для внутренней облицовки стен, а также для перегородок.

6. Светоотражающие листовые материалы

Светоотражающие листовые материалы, такие как алюминиевые листы, гипсокартон, стальные листы. Материалы будут иметь большую отражательную способность и низкий коэффициент излучения.Таким образом, эти материалы обладают высокой термостойкостью. При попадании солнечной энергии тепло уменьшается и отражается. Они крепятся снаружи конструкции, чтобы остановить поступление тепла в здание.

7. Легкие материалы

Использование легких заполнителей при приготовлении бетонной смеси также дает хорошие результаты в предотвращении потерь тепла. Бетон будет иметь большую теплостойкость, если он изготовлен из легких заполнителей, таких как доменный шлак, вермикулит, заполнители из обожженной глины и т. д.

Другие общие методы теплоизоляции зданий

Без использования каких-либо теплоизоляционных материалов, как указано выше, мы можем добиться теплоизоляции следующими методами.
  • Обеспечивая затенение крыши
  • По высоте потолка
  • Ориентация здания

8. Обеспечение затенения крыши

Обеспечивая затенение крыши здания в месте, где солнце прямо падает на здание в часы пик, мы можем уменьшить тепло за счет затенения крыши.Точный угол должен быть обеспечен для затенения, чтобы предотвратить солнечный свет.

9. По высоте потолка

Тепло поглощается потолком и излучается вниз, то есть внутрь здания. Но следует отметить, что вертикальный градиент интенсивности излучения незначителен за пределами 1-1,3 м. это означает, что он может перемещаться на 1–1,3 м вниз от потолка. Так, установка потолка на высоте от 1 до 1,3 м от роста жильца несколько уменьшит теплопотери.

10.Ориентация здания

Ориентация здания по отношению к солнцу имеет большое значение. Таким образом, здание должно быть построено таким образом, чтобы оно не подвергалось большим потерям тепла.

Анализ тепловых характеристик строительных конструкций с утепленными стенами в летние дни и ночи

  • ЯН Хуа, ЧЕНЬ Ван-хэ, КОНГ Сян-фей, РОНГ Сянь. Изготовление, характеристика свойств и тепловые характеристики плит композиционного материала с фазовым переходом на основе бинарной эвтектической смеси тетрадеканол-миристиновая кислота/вспученный перлит и вспученный вермикулит для применения в строительстве [J].Журнал Центрального Южного университета, 2019 г., 26 (9): 2578–2595. DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-019-4196-2.

    Артикул Google ученый

  • LEE M J, LEE K G, SEO W D. Анализ характеристик тепловых и многослойных отражающих изоляторов [J]. Журнал Центрального Южного университета, 2012 г., 19 (6): 1645–1656. DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-012-1188-x.

    Артикул Google ученый

  • НИА М Ф, НАССАБ САГ.Нестационарное численное моделирование процесса отжига при сопряженном комбинированном радиационно-кондуктивном теплообмене [J]. Журнал Центрального Южного Университета, 2020, 27(9): 2662–2672. DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-020-4489-5.

    Артикул Google ученый

  • АЛЬХЕФНАВИ М.А.М., АБДУ-АЛЛАХ АЛЬ-КАХТАНИ М. Эффективность теплоизоляции невентилируемых фасадов с воздушным зазором в жарком климате [J]. Арабский журнал науки и техники, 2017 г., 42 (3): 1155–1160.DOI: https://doi.org/10.1007/s13369-016-2370-5.

    Артикул Google ученый

  • РАШИДИС, ЭСФАХАНИ ДЖА, КАРИМИ Н. Пористые материалы в строительных энергетических технологиях — обзор приложений, моделирования и экспериментов [J]. Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, 2018 г., 91: 229–247. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.03.092.

    Артикул Google ученый

  • У Сюнь, ШИ Цзянь-юн, Лэй Хао, Ли Ю-пин, ОКИНЭ Л.Аналитические решения нестационарной теплопроводности в многослойных плитах и ​​применение к тепловому анализу свалок [J]. Журнал Центрального Южного Университета, 2019, 26(11): 3175–3187. DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-019-4244-y.

    Артикул Google ученый

  • ТАН Чжи-цян, ХАУЭЛЛ Дж. Р. Комбинированное излучение и естественная конвекция в двумерной среде с квадратным сечением [J]. Международный журнал тепло- и массообмена, 1991, 34(3): 785–793.DOI: https://doi.org/10.1016/0017-9310(91)

    -X.

    Артикул Google ученый

  • БИЛАЛ АШРАФ М., ХАЯТ Т., АЛСАЕДИ А., ШЕХЗАД С. А. Конвективный тепломассоперенос в МГД-смешанном конвекционном потоке наножидкости Джеффри над радиально растягивающейся поверхностью с тепловым излучением [J]. Журнал Центрального Южного университета, 2015 г., 22 (3): 1114–1123. DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-015-2623-6.

    Артикул Google ученый

  • ВИВЕК В., ШАРМА А. К., БАЛАДЖИ С.Эффекты взаимодействия между ламинарной естественной конвекцией и поверхностным излучением в наклонных квадратных и неглубоких ограждениях [J]. Международный журнал тепловых наук, 2012, 60: 70–84. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2012.04.021.

    Артикул Google ученый

  • МИХАЙЛЕНКО С А, МИРОШНИЧЕНКО И В, ШЕРЕМЕТ М А. Тепловое излучение и естественная конвекция в крупногабаритном ограждении с подогревом снизу: Применение в строительстве [J].Строительное моделирование, 2021, 14(3): 681–691. DOI: https://doi.org/10.1007/s12273-020-0668-4.

    Артикул Google ученый

  • РАМЕШ Н., ВЕНКАТЕШАН С. П. Влияние поверхностного излучения на естественную конвекцию в квадратном помещении [J]. Журнал теплофизики и теплопередачи, 1999, 13 (3): 299–301. DOI: https://doi.org/10.2514/2.6458.

    Артикул Google ученый

  • МАРТЮШЕВ С Г, ШЕРЕМЕТ М А.Численный анализ трехмерных режимов естественной конвекции и поверхностного излучения в помещении с дифференциальным обогревом [J]. Журнал инженерной теплофизики, 2015, 24(1): 22–32. DOI: https://doi.org/10.1134/S1810232815010038.

    Артикул Google ученый

  • CHOI H K, YOO G J, KIM C H. Характеристики радиационного и конвекционного теплообмена в камере непрямого ближнего инфракрасного излучения [J]. Журнал Центрального Южного университета, 2011 г., 18 (3): 731–738.DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-011-0755-x.

    Артикул Google ученый

  • CHEN Hong, OOKA R, KATO S. Исследование оптимального метода проектирования приятной наружной тепловой среды с использованием генетических алгоритмов (GA) и совместного моделирования конвекции, излучения и теплопроводности [J]. Строительство и окружающая среда, 2008 г., 43(1): 18–30. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2006.11.039.

    Артикул Google ученый

  • ARMANDO G M, ARMANDO B B J, CHRISTIAN V C, RANGEL-HERNÁNDEZ V H, BELMAN-FLORES J M.Анализ сопряженного теплообмена в многослойной стене, включающей воздушную прослойку [J]. Прикладная теплотехника, 2010, 30(6, 7): 599–604. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.11.004.

    Артикул Google ученый

  • MAHLIA T M I, IQBAL A. Анализ рентабельности и сокращение выбросов при оптимальной толщине и воздушных зазорах для выбранных изоляционных материалов для стен зданий на Мальдивах [J]. Энергия, 2010, 35(5): 2242–2250.DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.02.011.

    Артикул Google ученый

  • ОЗЕЛ М., ПИХТИЛИ К. Оптимальное расположение и распределение изоляционных слоев на стенах зданий с различной ориентацией [J]. Строительство и окружающая среда, 2007 г., 42(8): 3051–3059. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2006.07.025.

    Артикул Google ученый

  • МАВРОМАТИДИС Л.Е., БИКАЛЮК А., ЭЛЬ МАНКИБИ М., МИШЕЛЬ П., САНТАМУРИС М.Численная оценка влияния воздушных зазоров на теплоизоляционные характеристики многослойной теплоизоляции [J]. Строительство и окружающая среда, 2012, 49: 227–237. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2011.09.029.

    Артикул Google ученый

  • POURESLAMI P, SIAVASHI M, MOGHIMI H, HOSSEINI M. Конвекционно-кондуктивный теплообмен в поровом масштабе и поток жидкости в металлических пенопластах с открытыми порами: трехмерное решение Больцмана на временной решетке множественной релаксации (MRT-LBM) [Дж].International Communications in Heat and Mass Transfer, 2021, 126: 105465. DOI: https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2021.105465.

    Артикул Google ученый

  • HEYHAT M M, MOUSAVI S, SIAVASHI M. Управление температурным режимом батареи с помощью композитов для хранения тепловой энергии из PCM, металлической пены, плавника и наночастиц [J]. Journal of Energy Storage, 2020, 28: 101235. DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101235.

    Артикул Google ученый

  • АМИ АХМАДИ Х, ВАРИДЖИН Н, КААБИНЕДЖАДЯН А, МОГИМИ М, СИАВАШИ М.Оптимальный дизайн и анализ чувствительности накопителей энергии для концентрированных солнечных электростанций с использованием материалов с фазовым переходом и градиентной металлической пены [J]. Journal of Energy Storage, 2021, 35: 102233. DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2021.102233.

    Артикул Google ученый

  • POURRAHMANI H, MOGHIMI M, SIAVASHI M, SHIRBANI M. Анализ чувствительности и оценка эффективности PEMFC с использованием волнообразных пористых ребер [J]. Прикладная теплотехника, 2019, 150: 433–444.DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2019.01.010.

    Артикул Google ученый

  • JELLE B P. Традиционные, современные и перспективные теплоизоляционные строительные материалы и решения. Свойства, требования и возможности [J]. Энергия и здания, 2011, 43(10): 2549–2563. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.05.015.

    Артикул Google ученый

  • УОКЕР Р., ПАВИЯ С.Тепловые характеристики ряда изоляционных материалов, подходящих для исторических зданий [J]. Строительство и окружающая среда, 2015, 94: 155–165. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2015.07.033.

    Артикул Google ученый

  • CAO Xuan, LIU Jun-jie, CAO Xiao-dong, LI Qian, HU E, FAN Feng-hua. Исследование теплоизоляционных свойств стекловолокнистой плиты, используемой для внутренней оболочки здания [J]. Энергетика и здания, 2015, 107: 49–58.DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2015.08.007.

    Article  Google Scholar 

  • ZHENG Wei-xin, XIAO Xue-ying, CHANG Cheng-gong, DONG Jin-mei, WEN Jing, HUANG Qing, ZHOU Yuan, LI Ying. Characterizing properties of magnesium oxychloride cement concrete pavement [J]. Journal of Central South University, 2019, 26(12): 3410–3419. DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-019-4263-8.

    Article  Google Scholar 

  • BEJAN A.Конвекционная теплопередача, [М]. Третье издание. Нью-Джерси: Wiley, 2004

    МАТЕМАТИКА Google ученый

  • BRINKMAN H C. Расчет силы вязкости, действующей текущей жидкостью на плотный рой частиц [J]. Поток, турбулентность и горение, 1949, 1 (1): 27–34. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02120313.

    Артикул Google ученый

  • ШЕЙДЕГГЕР А.Е.Физика течения через пористую среду [М]. 3-е издание. Торонто: University of Toronto Press, 1957. DOI: https://doi.org/10.3138/9781487583750.

    Книга Google ученый

  • СИАВАШИ М., ГАСЕМИ К., ЮСОФВАНД Р., ДЕРАХШАН С. Вычислительный анализ солнечного коллектора прямого поглощения на основе наножидкости SWCNH с металлическим листом [J]. Солнечная энергия, 2018, 170: 252–262. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.05.020.

    Артикул Google ученый

  • ПЭН Чэн, МИН Хао-да, ГО Чжао-ли, ВАН Ляньпин.Гидродинамически согласованная решеточная модель Больцмана MRT на двумерной прямоугольной сетке [J]. Журнал вычислительной физики, 2016, 326: 893–912. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcp.2016.09.031.

    MathSciNet Статья Google ученый

  • GHASEMI K, SIAVASHI M. Трехмерный анализ магнитогидродинамической поперечной смешанной конвекции наножидкости внутри корпуса с крышкой с использованием MRT-LBM [J]. Международный журнал механических наук, 2020, 165: 105199.DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2019.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.