خصائص السخانات وجدول التوصيل الحراري لمواد البناء

Penoplex أو الصوف المعدني

Penoplex هو مشتق من البوليسترين ، وهو نتاج الكيمياء العضوية. الصوف المعدني أو البازلت هو نتاج المعالجة الحرارية للمواد الخام المعدنية. يتم استخدام كلتا المادتين بنجاح في إنشاء طبقات عازلة للحرارة ، ولكن هناك ميزات لاستخدام كل منهما ، ويرجع ذلك إلى بعض المؤشرات المادية.

المؤشرات الفيزيائية للصوف المعدني:

• الكثافة - تتنوع على نطاق واسع ويمكن أن تتراوح من 10 إلى 300 كجم / م 3 ؛
• الموصلية الحرارية (بكثافة حوالي 35 كجم / م 3) - 0.040-0.045 واط / م * كلفن ؛
• امتصاص الرطوبة - أكثر من 1٪ (حسب الكثافة) ؛
• نفاذية البخار - 0.4-0.5 مجم / ساعة * م * باسكال ؛
• أقصى درجة حرارة للتثبيت تبلغ 450 درجة مئوية وما فوق.

يوضح تحليل هذه القيم أن أسوأ الموصلية الحرارية للصوف المعدني يتم تعويضها من خلال نفاذية بخار أفضل ومقاومة درجات الحرارة العالية وعدم قابلية الاحتراق. دقيقة. يتم تبرير الصوف القطني بدقة في تلك الظروف التي تكون فيها المعلمات المدرجة مهمة.
يُنصح باستخدام عازل الصوف الزجاجي في المرائب وورش العمل والمنشآت الصناعية ، حيث يوجد خطر متزايد من نشوب حريق. الغرف المبللة ، مثل الساونا والحمامات وأحواض السباحة ، معزولة بشكل أفضل باستخدام السخانات المعدنية ، لذلك في هذه الحالة ، تعتبر نفاذية بخار العازل أمرًا مهمًا.

تعتمد السلامة البيئية للعزل القائم على البوليسترين والصوف المعدني على ظروف الاستخدام. يمكن أن تدعم مشتقات البوليسترين الاحتراق في حالة نشوب حرائق ، بينما ينبعث منها دخان سام. عوازل الحرارة المعدنية مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة ولا تتحلل ، ولكن بمرور الوقت يمكن أن تتقدم في العمر وتطلق الغبار ، على شكل ألياف دقيقة تشكل المادة. الطريقة الخارجية لعزل الجدران باستخدام صوف البازلت ، في هذا الصدد ، آمنة.

يجب أن يأخذ تصميم العزل في الاعتبار التأثير المحتمل للماء. تخضع المواد المعدنية لتراكم أكبر للسائل ، بينما تزداد موصليةها الحرارية.

ملامح التوصيل الحراري

لا يحتفظ البوليسترين الموسع بالحرارة فحسب ، بل يحتفظ أيضًا بالبرودة. يتم تفسير هذه الاحتمالات من خلال هيكلها. يتضمن تكوين هذه المادة هيكليًا عددًا كبيرًا من الخلايا متعددة الأوجه المحكم. حجم كل منها من 2 إلى 8 ملم. وداخل كل خلية يوجد هواء يتكون من 98٪. هو الذي يعمل كعازل حراري ممتاز. تسقط نسبة 2٪ المتبقية من الكتلة الكلية للمادة على جدران الخلايا المصنوعة من البوليسترين.

يمكن ملاحظة ذلك إذا أخذت ، على سبيل المثال ، قطعة من الرغوة. سمك 1 متر و 1 متر مربع. قم بتسخين جانب واحد واترك الجانب الآخر باردًا. سيكون الفرق بين درجات الحرارة عشرة أضعاف. للحصول على معامل التوصيل الحراري ، من الضروري قياس كمية الحرارة التي تنتقل من الجزء الدافئ من الصفيحة إلى البرد.

اعتاد الناس على الاهتمام باستمرار بكثافة رغوة البوليسترين من البائعين. هذا لأن الكثافة والحرارة مرتبطان ارتباطًا وثيقًا. حتى الآن ، لا تتطلب الرغوة الحديثة التحقق من كثافتها. يتضمن تصنيع العزل المحسن إضافة مواد خاصة من الجرافيت. أنها تجعل التوصيل الحراري للمادة دون تغيير.

تحليل مقارن للخصائص التقنية الرئيسية لصوف البازلت والبوليسترين الموسع

مقاوم النار

بالمقارنة مع البوليسترين الموسع ، يتمتع صوف البازلت بمقاومة أعلى للحريق. يتم تلبيد ألياف صوف البازلت عند درجة حرارة حوالي 1500 درجة. ومع ذلك ، فإن درجة الحرارة القصوى المسموح بها لاستخدام هذه المادة العازلة للحرارة في شكل حصائر وألواح محدودة بسبب الروابط التي تم استخدامها في تكوين المنتجات النهائية. عند درجة حرارة حوالي 600 درجة ، يتم تدمير المجلدات ، ويفقد لوح أو حصيرة البازلت سلامتها. وتجدر الإشارة إلى أن البوليسترين الممتد دون أي عواقب يمكن أن يتحمل درجات حرارة لا تتجاوز 75 درجة.

الاحتراق

نفس القدر من الأهمية هو مؤشر مثل قابلية الاحتراق - قدرة المادة على الاحتراق. تنقسم مواد البناء الحديثة عادة إلى:

• غير قابل للاحتراق (NG) - قادر على تحمل التعرض لدرجات حرارة عالية جدًا دون اشتعال وفقدان القوة والتشوه الهيكلي والتغيرات في الخصائص الأخرى.
• قابل للاشتعال (G) - يتم تحديد درجة القابلية للاشتعال بمؤشرات مثل القابلية للاشتعال ، والقدرة على توليد الدخان ، وانتشار اللهب ، والسمية.

من المهم ملاحظة أنه إذا لم تكن مواد الفئة NG مقاومة للحريق تمامًا فحسب ، بل تمنع أيضًا انتشار الحريق ، فإن مواد الفئة G تشكل دائمًا خطر الحريق.

يتم تحديد قابلية احتراق صوف البازلت ، الذي يعتمد على المواد غير العضوية التي لا يمكن بطبيعتها الاحتراق ، اعتمادًا على كمية الروابط العضوية المستخدمة في صناعة العزل. لا يحتوي صوف البازلت عالي الجودة (على سبيل المثال ، العلامة التجارية Beltep) على أكثر من 4.5٪ مواد رابطة ، لذلك يتم تخصيص مجموعة NG. في حالة وجود محتوى أعلى من المواد العضوية ، تتغير مجموعة القابلية للاشتعال لصوف البازلت إلى المجموعة G1 (مواد منخفضة الاحتراق) أو G2 (مواد قابلة للاشتعال بشكل معتدل).

دائمًا ما ينتمي البوليسترين الموسع ، بغض النظر عن نوع المادة ، إلى الفئة G. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن تختلف مجموعة قابلية الاحتراق لهذه المادة العازلة للحرارة من G1 (مادة منخفضة الاحتراق) إلى G4 (مادة شديدة الاحتراق).

أمتصاص الماء

يتمتع صوف البازلت بمسامية مفتوحة ، وبالتالي فهو قادر على امتصاص الرطوبة (تصل إلى 2٪ من حيث الحجم ، وحتى 20٪ من حيث الوزن). ونظرًا لأن الماء موصل ممتاز للحرارة ، فعند دخول الرطوبة ، تتدهور خصائص العزل الحراري لصوف البازلت بشكل كبير (حتى اكتمال عدم الملاءمة). وعلى الرغم من أن المصنّعين يعالجون صوف البازلت بإضافات مقاومة للماء تمنع امتصاص الرطوبة ، يوصي الخبراء بحماية هذه المادة العازلة للحرارة بشكل موثوق من الرطوبة بواسطة حواجز البخار والعزل المائي.

على عكس صوف البازلت ، فإن البوليسترين الممدد له مسامية مغلقة مغلقة ، لذلك يتميز بمقاومة عالية لامتصاص الماء الشعري (حتى 0.4٪ من حيث الحجم) وانتشار بخار الماء.

قوة

في ظل خصائص القوة ، نعني مؤشرات مثل قوة المادة لتقشير الطبقات ، والضغط عند تشوه بنسبة 10 ٪ ، والقص / القص ، والانحناء ، إلخ.

بالنسبة لصوف البازلت ، تعتمد خصائص القوة على كثافة المادة وكمية الروابط. بالنسبة للبوليسترين الموسع ، تعتمد هذه المؤشرات فقط على كثافة المادة. في الوقت نفسه ، يتميز البوليسترين الممدد بقوة ضغط أعلى عند تشوه بنسبة 10٪ من صوف البازلت بكثافة أقل (على سبيل المثال ، تكون مقاومة الانضغاط عند 10٪ من تشوه البوليسترين الممتد بكثافة 35-45 كجم / م 3 تقريبًا 0.25-0.50 ميجا باسكال ، بينما بالنسبة لصوف البازلت بكثافة 80-190 كجم / م 3 يتراوح هذا المؤشر بين 0.15-0.70 ميجا باسكال). لاحظ أنه بالنسبة لصوف البازلت بكثافة 11-70 كجم / م 3 ، لا يتم قياس خصائص القوة ، ولكن يتم قياس قيمة الانضغاط تحت حمولة 2000 باسكال.

توصيل حراري

يعتبر التوصيل الحراري من أهم مؤشرات أي مادة عازلة للحرارة. أظهرت الدراسات أن كلا المادتين اللتين نفكر فيهما لهما نفس الموصلية الحرارية تقريبًا: لصوف البازلت - 0.033-0.043 واط / م • درجة مئوية ، للبوليسترين الممتد - 0.028-0.040 واط / م • درجة مئوية.لاحظ ، علاوة على ذلك ، أن الهواء لديه أقل توصيل حراري (0.026 وات / م • درجة مئوية) ، وأن مادة العزل الحراري الثانية هي سخان فعال.

مفهوم ونظرية التوصيل الحراري

التوصيل الحراري هو عملية نقل الطاقة الحرارية من الأجزاء الدافئة إلى الأجزاء الباردة. تحدث عمليات التبادل حتى التوازن الكامل لقيمة درجة الحرارة.

يعتمد المناخ المحلي المريح في المنزل على عزل حراري عالي الجودة لجميع الأسطح

تتميز عملية نقل الحرارة بفترة زمنية يتم خلالها معادلة قيم درجة الحرارة. كلما مر الوقت ، انخفضت الموصلية الحرارية لمواد البناء ، والتي يتم عرض خصائصها في الجدول. لتحديد هذا المؤشر ، يتم استخدام مفهوم مثل معامل التوصيل الحراري. يحدد مقدار الطاقة الحرارية التي تمر عبر مساحة وحدة لسطح معين. كلما ارتفع هذا المؤشر ، زادت سرعة تبريد المبنى. جدول التوصيل الحراري ضروري عند تصميم حماية المبنى من فقدان الحرارة. هذا يمكن أن يقلل من ميزانية التشغيل.

سيكون فقدان الحرارة في أجزاء مختلفة من المبنى مختلفًا

تعتبر الموصلية الحرارية للرغوة من 50 مم إلى 150 مم عزلًا حراريًا

ألواح الستايروفوم ، التي يشار إليها بالعامية باسم رغوة البوليسترين ، هي مادة عازلة ، وعادة ما تكون بيضاء. وهي مصنوعة من البوليسترين التمدد الحراري. في المظهر ، يتم تقديم الرغوة على شكل حبيبات صغيرة مقاومة للرطوبة ؛ في عملية الذوبان عند درجة حرارة عالية ، يتم صهرها في قطعة واحدة ، لوح. تعتبر أبعاد أجزاء الحبيبات من 5 إلى 15 ملم. يتم تحقيق الموصلية الحرارية المتميزة للرغوة بسمك 150 مم من خلال هيكل فريد - حبيبات.

تحتوي كل حبيبة على عدد كبير من الخلايا الدقيقة رقيقة الجدران ، والتي بدورها تزيد مساحة التلامس مع الهواء عدة مرات. من الآمن أن نقول إن معظم البلاستيك الرغوي يتكون من الهواء الجوي ، حوالي 98٪ ، وهذه الحقيقة هي الغرض منها - العزل الحراري للمباني من الخارج والداخل.

يعلم الجميع ، حتى من دورات الفيزياء ، أن هواء الغلاف الجوي هو عازل الحرارة الرئيسي في جميع المواد العازلة للحرارة ، فهو في حالة طبيعية وخلخلة ، في سمك المادة. توفير الحرارة ، الجودة الرئيسية للرغوة.

كما ذكرنا سابقًا ، تكون الرغوة عبارة عن هواء بنسبة 100٪ تقريبًا ، وهذا بدوره يحدد القدرة العالية للرغوة على الاحتفاظ بالحرارة. هذا يرجع إلى حقيقة أن الهواء لديه أقل الموصلية الحرارية. إذا نظرنا إلى الأرقام ، فسنرى أن الموصلية الحرارية للرغوة يتم التعبير عنها في نطاق القيم من 0.037W / mK إلى 0.043W / mK. يمكن مقارنة ذلك مع التوصيل الحراري للهواء - 0.027 واط / مللي كلفن.

بينما الموصلية الحرارية للمواد الشائعة مثل الخشب (0.12 وات / م ك) والطوب الأحمر (0.7 وات / م ك) والطين الموسع (0.12 وات / م ك) وغيرها المستخدمة في البناء أعلى بكثير.

لذلك ، تعتبر مادة البوليسترين هي أكثر المواد فعالية من قلة للعزل الحراري للجدران الخارجية والداخلية للمبنى. يتم تقليل تكلفة تدفئة وتبريد المباني السكنية بشكل كبير بسبب استخدام الرغوة في البناء.

وجدت الصفات الممتازة لألواح رغوة البوليسترين تطبيقها في أنواع أخرى من الحماية ، على سبيل المثال: تعمل رغوة البوليسترين أيضًا على حماية الاتصالات تحت الأرض والخارجية من التجمد ، مما يؤدي إلى زيادة مدة خدمتها بشكل كبير. كما تستخدم الرغوة في المعدات الصناعية (الثلاجات ، غرف التبريد) وفي المستودعات.

الخصائص الرئيسية للسخانات

بادئ ذي بدء ، سنقدم خصائص مواد العزل الحراري الأكثر شيوعًا ، والتي يجب أولاً الانتباه إليها عند الاختيار.يجب إجراء مقارنة بين السخانات من حيث التوصيل الحراري فقط على أساس الغرض من المواد والظروف في الغرفة (الرطوبة ، ووجود حريق مفتوح ، وما إلى ذلك).

لقد قمنا بترتيب الخصائص الرئيسية للسخانات حسب الأهمية.

مقارنة مواد البناء

توصيل حراري. كلما انخفض هذا المؤشر ، قلت الحاجة إلى طبقة من العزل الحراري ، مما يعني أنه سيتم أيضًا تقليل تكلفة العزل.

نفاذية الرطوبة. تعمل النفاذية المنخفضة للمادة بواسطة بخار الرطوبة على تقليل التأثير السلبي على العزل أثناء التشغيل.

السلامة من الحرائق. يجب ألا يحترق العزل الحراري وينبعث منه غازات سامة خاصة عند عزل غرفة المرجل أو المدخنة.

متانة. كلما طالت مدة الخدمة ، كلما كانت التكلفة أرخص أثناء التشغيل ، لأنها لن تتطلب استبدالًا متكررًا.

الحفاظ على البيئة. يجب أن تكون المادة آمنة للإنسان والبيئة.

مقارنة السخانات بالتوصيل الحراري

البوليسترين الموسع (الستايروفوم)

ألواح البوليسترين الممدد (البوليسترين)

هذه هي أكثر المواد العازلة للحرارة شيوعًا في روسيا بسبب الموصلية الحرارية المنخفضة والتكلفة المنخفضة وسهولة التركيب. يصنع الستايروفوم في ألواح بسماكة 20 إلى 150 مم بواسطة رغوة البوليسترين ويتكون من 99٪ هواء. المادة لها كثافة مختلفة ، وموصلية حرارية منخفضة ومقاومة للرطوبة.

نظرًا لتكلفته المنخفضة ، هناك طلب كبير على البوليسترين الموسع بين الشركات والمطورين الخاصين لعزل المباني المختلفة. لكن المادة هشة للغاية وتشتعل بسرعة ، وتطلق مواد سامة أثناء الاحتراق. لهذا السبب ، يُفضل استخدام البلاستيك الرغوي في المباني غير السكنية وللعزل الحراري للهياكل غير المحملة - عزل الواجهة للجص والجدران السفلية وما إلى ذلك.

رغوة البوليسترين المبثوق

Penoplex (رغوة البوليسترين المبثوقة)

لا يتعرض البثق (تكنوبلكس ، بينوبلكس ، إلخ) للرطوبة والتسوس. هذه مادة متينة للغاية وسهلة الاستخدام ويمكن قطعها بسهولة بسكين للأبعاد المرغوبة. يضمن امتصاص الماء المنخفض الحد الأدنى من التغيير في الخصائص عند الرطوبة العالية ، تتمتع الألواح بكثافة عالية ومقاومة للضغط. رغوة البوليسترين المبثوقة مقاومة للحريق ومتينة وسهلة الاستخدام.

كل هذه الخصائص ، جنبًا إلى جنب مع الموصلية الحرارية المنخفضة مقارنةً بالسخانات الأخرى ، تجعل ألواح Technoplex أو URSA XPS أو Penoplex مادة مثالية لعزل الأساسات الشريطية للمنازل والمناطق العمياء. وفقًا للمصنعين ، تحل ورقة البثق بسمك 50 ملم محل كتلة الرغوة 60 مم من حيث التوصيل الحراري ، في حين أن المادة لا تسمح بمرور الرطوبة ويمكن الاستغناء عن مواد العزل المائي الإضافية.

الصوف المعدني

ألواح من الصوف المعدني Izover في عبوة

الصوف المعدني (على سبيل المثال ، Izover ، URSA ، Technoruf ، إلخ) مصنوع من مواد طبيعية - الخبث والصخور والدولوميت باستخدام تقنية خاصة. الصوف المعدني لديه موصلية حرارية منخفضة ومقاوم للحريق تمامًا. يتم إنتاج المواد في ألواح ولفائف ذات صلابة مختلفة. بالنسبة للطائرات الأفقية ، يتم استخدام حصائر أقل كثافة ؛ بالنسبة للهياكل الرأسية ، يتم استخدام الألواح الصلبة وشبه الصلبة.

ومع ذلك ، فإن أحد العيوب المهمة لهذا العزل ، وكذلك صوف البازلت ، هو انخفاض مقاومة الرطوبة ، الأمر الذي يتطلب رطوبة إضافية وحاجز بخار عند تركيب الصوف المعدني. لا ينصح الخبراء باستخدام الصوف المعدني لتدفئة الغرف الرطبة - أقبية المنازل والأقبية ، للعزل الحراري لغرفة البخار من الداخل في الحمامات وغرف الملابس. ولكن حتى هنا يمكن استخدامه مع العزل المائي المناسب.

صوف البازلت

ألواح من الصوف البازلت الصخري في عبوة

يتم إنتاج هذه المادة عن طريق إذابة صخور البازلت ونفخ الكتلة المنصهرة مع إضافة مكونات مختلفة للحصول على بنية ليفية ذات خصائص مقاومة للماء. المادة غير قابلة للاشتعال ، وآمنة لصحة الإنسان ، ولها أداء جيد من حيث العزل الحراري وعزل الصوت للغرف. تستخدم للعزل الحراري الداخلي والخارجي.

عند تركيب صوف البازلت ، يجب استخدام معدات واقية (قفازات وجهاز تنفس ونظارات واقية) لحماية الأغشية المخاطية من جزيئات الصوف القطني الدقيقة. العلامة التجارية الأكثر شهرة لصوف البازلت في روسيا هي المواد التي تحمل علامة الصوف الصخري. أثناء التشغيل ، لا تنضغط ألواح العزل الحراري ولا تتكتل ، مما يعني أن الخصائص الممتازة للتوصيل الحراري المنخفض لصوف البازلت تظل دون تغيير بمرور الوقت.

Penofol ، Isolon (بولي إيثيلين رغوي)

Penofol و Isolon عبارة عن سخانات ملفوفة بسماكة 2 إلى 10 مم ، تتكون من البولي إيثيلين الرغوي. تتوفر المادة أيضًا بطبقة من الرقائق المعدنية على جانب واحد للحصول على تأثير عاكس. يتميز العزل بسمك أرق عدة مرات من السخانات المقدمة سابقًا ، ولكنه في نفس الوقت يحتفظ بما يصل إلى 97٪ من الطاقة الحرارية ويعكسها. يتميز البولي إيثيلين الرغوي بعمر خدمة طويل وصديق للبيئة.

Izolon و foil penofol مادة عازلة للحرارة خفيفة ورقيقة وسهلة الاستخدام للغاية. يستخدم عزل الأسطوانة للعزل الحراري للغرف الرطبة ، على سبيل المثال ، عند عزل الشرفات والمقطع في الشقق. أيضًا ، سيساعدك استخدام هذا العزل على توفير مساحة قابلة للاستخدام في الغرفة أثناء التسخين بالداخل. اقرأ المزيد عن هذه المواد في قسم العزل الحراري العضوي.

السمات المميزة لعزل معدات الوقاية الشخصية

تحديد

العزل الحراري من البولي إيثيلين الرغوي هو منتج بهيكل خلية مغلقة ، ناعم ومرن ، وله شكل يتوافق مع الغرض منه. لديهم عدد من الخصائص التي تميز البوليمرات المملوءة بالغاز:

• الكثافة من 20 إلى 80 كجم / م 3 ،
• تتراوح درجة حرارة التشغيل من -60 إلى +100 درجة مئوية ،
• مقاومة ممتازة للرطوبة ، حيث لا يزيد امتصاص الرطوبة عن 2 ٪ من الحجم ، ونفاذية البخار المطلقة تقريبًا ،
• امتصاص صوت عالي حتى عند سماكة أكبر من أو تساوي 5 مم ،
• مقاومة لمعظم المواد الكيميائية
• عدم وجود أضرار متعفنة وفطرية ،
• عمر خدمة طويل جدًا ، في بعض الحالات يصل إلى أكثر من 80 عامًا ،
• غير سامة وصديقة للبيئة.

لكن أهم ما يميز مواد رغوة البولي إيثيلين هو الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية ، والتي يمكن استخدامها لأغراض العزل الحراري. كما تعلم ، يحتفظ الهواء بالحرارة بشكل أفضل ، وهناك الكثير منها في هذه المادة.

معامل نقل الحرارة لعزل رغوة البولي إيثيلين هو 0.036 واط / م 2 * 0 درجة مئوية (للمقارنة ، الموصلية الحرارية للخرسانة المسلحة حوالي 1.69 ، دريوال - 0.15 ، خشب - 0.09 ، صوف معدني - 0.07 واط / م 2 * 0 درجة مئوية).

مثير للاهتمام! يمكن أن يحل العزل الحراري المصنوع من رغوة البولي إيثيلين بسمك 10 مم محل الطوب بسمك 150 مم.

منطقة التطبيق

يستخدم عازل البولي إيثيلين الرغوي على نطاق واسع في البناء الجديد وإعادة البناء للمرافق السكنية والصناعية ، وكذلك في السيارات والأجهزة:

• لتقليل انتقال الحرارة بالحمل الحراري والإشعاع الحراري من الجدران والأرضيات والأسقف ،
• كعزل عاكس لزيادة نقل الحرارة لأنظمة التدفئة ،
• لحماية أنظمة الأنابيب والطرق السريعة لأغراض مختلفة ،
• على شكل حشية عازلة للشقوق والفتحات المختلفة ،
• لعزل أنظمة التهوية والتكييف.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام رغوة البولي إيثيلين كمواد تعبئة لنقل المنتجات التي تتطلب حماية حرارية وميكانيكية.

هل رغوة البولي ايثيلين ضارة؟

يمكن لمؤيدي استخدام المواد الطبيعية في البناء التحدث عن ضرر المواد المصنعة كيميائيًا. في الواقع ، عند تسخينها فوق 120 درجة مئوية ، تتحول رغوة البولي إيثيلين إلى كتلة سائلة يمكن أن تكون سامة. لكن في ظروف المعيشة العادية ، فهي غير ضارة على الإطلاق. علاوة على ذلك ، تتفوق المواد العازلة المصنوعة من رغوة البولي إيثيلين على الخشب والحديد والحجر في معظم المؤشرات ، حيث تتميز هياكل البناء باستخدامها بأنها خفيفة ودافئة ومنخفضة التكلفة.

مقارنة الموصلية الحرارية للبوليسترين الموسع

إذا قارنا البوليسترين بالعديد من مواد البناء الأخرى ، فيمكننا استخلاص استنتاجات هائلة.

معامل التوصيل الحراري لأوراق الرغوة من 0.028 إلى 0.034 واط لكل متر / كلفن. في حالة زيادة الكثافة ، تنخفض خصائص العزل الحراري لرغوة البوليسترين المبثوقة بدون إضافات الجرافيت.

طبقة 2 سم من الفوم المبثوق قادرة على الاحتفاظ بالحرارة مثل طبقة 3.8 سم من الصوف المعدني ، مثل البلاستيك الرغوي العادي بطبقة 3 سم ، أو مثل اللوح الخشبي الذي يبلغ سمكه 20 سم. قدرات تعادل سمك الجدار 37 سم. للخرسانة الرغوية - 27 سم.

مؤشرات لدرجات مختلفة من البوليسترين الموسع

من الصيغة المبسطة أعلاه ، يمكننا أن نستنتج أن الصفيحة العازلة أرق ، أقل فاعلية. ولكن بالإضافة إلى المعلمات الهندسية المعتادة ، تتأثر النتيجة النهائية أيضًا بكثافة الرغوة ، وإن كان ذلك بشكل طفيف - فقط في حدود 1-5 جزء من الألف. للمقارنة ، لنأخذ لوحين قريبين من العلامة التجارية:

• ينفذ PSB-S 25 0.039 واط / متر درجة مئوية.
• PSB-S 35 بكثافة أعلى - 0.037 واط / متر درجة مئوية.

ولكن مع تغير السماكة ، يصبح الفرق أكثر وضوحًا. على سبيل المثال ، بالنسبة للصفائح الرقيقة التي يبلغ قطرها 40 مم بكثافة 25 كجم / م 3 ، يمكن أن يكون مؤشر التوصيل الحراري 0.136 وات / م درجة مئوية ، و 100 مم من نفس البوليسترين الممدد فقط 0.035 وات / م درجة مئوية.

مقارنة مع المواد الأخرى

متوسط ​​التوصيل الحراري لـ PSB يقع في نطاق 0.037-0.043 W / m ° C ، وسوف نركز عليه. هنا ، يبدو أن البلاستيك الرغوي ، مقارنةً بالصوف المعدني من ألياف البازلت ، يفوز قليلاً - فهو يتمتع بنفس الأداء تقريبًا. صحيح ، بضعف السماكة (95-100 مم مقابل 50 مم للبوليسترين). من المعتاد أيضًا مقارنة موصلية السخانات بمختلف مواد البناء اللازمة لبناء الجدران. على الرغم من أن هذا ليس صحيحًا تمامًا ، إلا أنه واضح جدًا:

1. طوب السيراميك الأحمر له معامل انتقال حرارة 0.7W / m⋅ ° C (16-19 مرة من الرغوة). ببساطة ، من أجل استبدال 50 مم من العزل ، سوف تحتاج إلى حجارة بسمك 80-85 سم سيليكات وتحتاج إلى متر على الأقل.

2. الخشب الصلب أفضل في هذا الصدد مقارنة بالطوب - هنا هو 0.12 وات / م درجة مئوية فقط ، أي أعلى بثلاث مرات من رغوة البوليسترين. اعتمادًا على جودة الغابة وطريقة بناء الجدران ، يمكن أن يصبح المنزل الخشبي الذي يصل عرضه إلى 23 سم مكافئًا لـ PSB بسمك 5 سم.

من المنطقي أكثر بكثير مقارنة الستايرين ليس بالصوف المعدني أو الطوب أو الخشب ، ولكن النظر في المواد الأقرب - رغوة البوليسترين و Penoplex. كلاهما ينتميان إلى البوليسترين الموسع وحتى أنهما مصنوعان من نفس الحبيبات. هذا مجرد اختلاف في تقنية "الإلتصاق" يعطي نتائج غير متوقعة. والسبب هو أن كرات الستايرين لإنتاج Penoplex مع إدخال عوامل النفخ تتم معالجتها في نفس الوقت عن طريق الضغط ودرجة الحرارة المرتفعة. نتيجة لذلك ، تكتسب الكتلة البلاستيكية قدرًا أكبر من التوحيد والقوة ، ويتم توزيع فقاعات الهواء بالتساوي في جسم اللوحة. من ناحية أخرى ، يتم تبخير الستايروفوم ببساطة في شكل مثل الفشار ، لذلك تكون الروابط بين الحبيبات الموسعة أضعف.

نتيجة لذلك ، فإن الموصلية الحرارية لـ Penoplex ، "قريب" مقذوف لـ PSB ، تتحسن أيضًا بشكل ملحوظ. يتوافق مع 0.028-0.034 واط / م درجة مئوية ، أي 30 مم كافية لاستبدال 40 مم من الرغوة. ومع ذلك ، فإن تعقيد الإنتاج يزيد أيضًا من تكلفة XPS ، لذلك لا يجب الاعتماد على المدخرات.بالمناسبة ، هناك فارق بسيط غريب هنا: عادة ما تفقد رغوة البوليسترين المبثوقة القليل من الكفاءة مع زيادة الكثافة. ولكن مع إدخال الجرافيت في Penoplex ، يختفي هذا الاعتماد عمليًا.

أسعار صفائح الرغوة 1000x1000 مم (روبل):

ما تحتاج لمعرفته حول التوصيل الحراري للرغوة

عادة ما يتم تقدير قدرة المادة على نقل الحرارة ، أو إجراء أو الاحتفاظ بتدفقات الحرارة ، من خلال معامل التوصيل الحراري. إذا نظرت إلى البعد - W / m ∙ С o ، يصبح من الواضح أن هذه قيمة محددة ، أي محددة للشروط التالية:

• إن عدم وجود رطوبة على سطح الصفيحة ، أي معامل التوصيل الحراري للرغوة من الكتاب المرجعي ، هو قيمة محددة في ظروف جافة بشكل مثالي ، والتي لا توجد عمليًا في الطبيعة ، باستثناء ربما في الصحراء أو في القارة القطبية الجنوبية
• يتم تقليل قيمة معامل التوصيل الحراري إلى سماكة بلاستيك رغوي يبلغ 1 متر ، وهو مناسب جدًا للنظرية ، ولكنه غير مثير للإعجاب إلى حد ما بالنسبة للحسابات العملية ؛
• يتم إجراء نتائج قياسات التوصيل الحراري وانتقال الحرارة للظروف العادية عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.

وفقًا لطريقة مبسطة ، عند حساب المقاومة الحرارية لطبقة العزل الرغوي ، من الضروري مضاعفة سماكة المادة في معامل التوصيل الحراري ، ثم الضرب أو القسمة على عدة معاملات مستخدمة من أجل مراعاة ظروف التشغيل الفعلية العزل الحراري. على سبيل المثال ، سقي قوي للمادة ، أو وجود جسور باردة ، أو طريقة التثبيت على جدران المبنى.

يمكن رؤية كيف تختلف الموصلية الحرارية للبلاستيك الرغوي عن المواد الأخرى في جدول المقارنة أدناه.

في الحقيقة ، ليس كل شيء بهذه البساطة. لتحديد قيمة التوصيل الحراري ، يمكنك صنعها بنفسك أو استخدام برنامج جاهز لحساب معلمات العزل. بالنسبة لجسم صغير ، يتم ذلك عادةً. قد لا يهتم تاجر خاص أو منشئ ذاتي بالتوصيل الحراري للجدران على الإطلاق ، ولكنه يضع عازلًا رغويًا بهامش 50 مم ، وهو ما يكفي تمامًا لأقسى فصول الشتاء.

تفضل شركات البناء الكبيرة التي تقوم بعزل الجدران على مساحة عشرات الآلاف من المربعات التصرف بشكل أكثر واقعية. يتم استخدام الحساب المنفذ لسمك العزل لرسم تقدير ، ويتم الحصول على القيم الفعلية للتوصيل الحراري على جسم كامل الحجم. للقيام بذلك ، يتم لصق العديد من ألواح الرغوة ذات السماكة المختلفة على قسم الجدار ويتم قياس المقاومة الحرارية الفعلية للعزل. نتيجة لذلك ، من الممكن حساب السماكة المثلى للرغوة بدقة تصل إلى عدة مليمترات ، بدلاً من 100 مم تقريبًا من العزل ، يمكنك تحديد القيمة الدقيقة 80 مم وتوفير مبلغ كبير من المال.

يمكن تقييم مدى فائدة استخدام الرغوة مقارنة بالمواد النموذجية من الرسم البياني أدناه.

استخدام قيم التوصيل الحراري في الممارسة العملية

يمكن أن تكون المواد المستخدمة في البناء هيكلية وعازلة للحرارة.

هناك عدد كبير من المواد ذات خصائص العزل الحراري.

أعلى قيمة للتوصيل الحراري هي المواد الإنشائية المستخدمة في بناء الأرضيات والجدران والأسقف. إذا كنت لا تستخدم المواد الخام ذات الخصائص العازلة للحرارة ، ثم لتوفير الحرارة ، سوف تحتاج إلى تثبيت طبقة سميكة من العزل لجدران المبنى.

غالبًا ما تستخدم مواد أبسط لعزل المباني.

لذلك ، عند بناء مبنى ، يجدر استخدام مواد إضافية. في هذه الحالة ، تعتبر الموصلية الحرارية لمواد البناء مهمة ، ويوضح الجدول جميع القيم.

في بعض الحالات ، يعتبر العزل من الخارج أكثر فعالية.

ما هي الموصلية الحرارية لخصائص الرغوة وخصائصها

الموصلية الحرارية هي قيمة تدل على كمية الحرارة (الطاقة) التي تمر في الساعة خلال 1 متر من أي جسم عند اختلاف درجة حرارة معينة من جانب والآخر. يتم قياسها وحسابها للعديد من ظروف التشغيل المرجعية:

• عند 25 ± 5 درجة مئوية - هذا مؤشر قياسي ثابت في GOSTs و SNiP.
• "أ" - هذه هي الطريقة التي يُشار بها إلى الوضع الجاف والطبيعي للرطوبة في المبنى.
• "ب" - تشمل هذه الفئة جميع الشروط الأخرى.

لا تعد الموصلية الحرارية الفعلية لحبيبات البلاستيك الرغوي المضغوطة في لوح خفيف الوزن مهمة في حد ذاتها كما هو الحال مع سماكة العزل. بعد كل شيء ، الهدف الرئيسي هو تحقيق المستوى الأمثل للمقاومة لجميع طبقات الجدار وفقًا لمتطلبات منطقة معينة. للحصول على الأرقام الأولية ، يكفي استخدام أبسط معادلة: R = p ÷ k.

• يمكن العثور على مقاومة نقل الحرارة R في جداول خاصة من SNiP 23-02-2003 ، على سبيل المثال ، بالنسبة لموسكو تأخذ 3.16 م درجة مئوية / غرب. وإذا كان الجدار الرئيسي ، وفقًا لخصائصه ، أقل من هذه القيمة ، فإن العزل (الصوف المعدني أو البلاستيك الرغوي نفسه) هو الذي يجب أن يمنع الاختلاف.
• المؤشر p - يشير إلى السماكة المرغوبة للطبقة العازلة ، معبراً عنها بالأمتار.
• المعامل k - يعطي فقط فكرة عن موصلية الأجسام ، والتي نركز عليها عند الاختيار.

يتم فحص الموصلية الحرارية للمادة نفسها عن طريق تسخين جانب واحد من الصفيحة وقياس كمية الطاقة المنقولة بالتوصيل إلى السطح المقابل لكل وحدة زمنية.

ملامح إنتاج صوف البازلت والبوليسترين الموسع

يعتمد إنتاج صوف البازلت على ذوبان صخور مجموعة الجابرو البازلت. يحدث الذوبان في الأفران عند درجات حرارة أعلى من 1500 درجة. يتم تحويل المصهور الناتج إلى ألياف دقيقة ، تتشكل منها سجادة من الصوف المعدني. ثم يتم معالجة سجادة الصوف المعدني بالمواد اللاصقة ومعالجتها بالحرارة في غرفة البلمرة ، مما ينتج عنه منتجات نهائية - حصائر وألواح.

البوليسترين الموسع عبارة عن مادة خفيفة الوزن مملوءة بالغاز تعتمد على البوليسترين ، والتي تتميز بهيكل موحد يتكون من خلايا صغيرة (0.1-0.2 مم) مغلقة تمامًا. اليوم ، يقدم سوق البناء نوعين من هذه المواد: رغوة البوليسترين العادية والمبثوقة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين هذين النوعين من البوليسترين الموسع في تكنولوجيا الإنتاج ، ونتيجة لذلك ، خصائص المنتج النهائي.

يتكون البوليسترين الموسع العادي عن طريق تلبيد الحبيبات تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة.

يتم تصنيع رغوة البوليسترين المبثوقة عن طريق توسيع ولحام الحبيبات تحت تأثير البخار الساخن أو الماء (درجة حرارة 80-100 درجة) ثم البثق من خلال آلة بثق.

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين رغوة البوليسترين المبثوقة ورغوة البوليسترين العادية في الصلابة العالية وانخفاض امتصاص الماء. يرجع الاختلاف الآخر إلى تقنية الإنتاج - الحد من سماكة الألواح (بحد أقصى 100 مم) المصنوعة من رغوة البوليسترين المبثوقة.

التوصيل الحراري للرغوة

السمة الرئيسية التي بسببها تم التعرف على البوليسترين الموسع على نطاق واسع باعتباره المادة العازلة رقم 1 هي الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية للرغوة. يتم تعويض القوة المنخفضة نسبيًا للمادة بمزايا مثل مقاومة معظم المركبات العدوانية ، والوزن المنخفض ، وعدم السمية ، والسلامة أثناء التشغيل. تجعل خصائص العزل الحراري الجيدة للبوليسترين من الممكن تجهيز المنزل بالعزل بسعر منخفض نسبيًا ، بينما تم تصميم متانة هذا العزل لمدة لا تقل عن 25 عامًا من الخدمة.

الأنواع الرئيسية للعزل المستخدم لتقليل فقد الحرارة

لتنفيذ تدابير العزل الحراري من أي نوع ، يتم استخدام الأنواع التالية من العوازل:

• رغوة البوليسترين المبثوق (XPS) ، تشير إلى مشتقات البوليسترين (تمثلها شركات إنتاج مختلفة ، لديها العديد من العلامات التجارية) ؛
• البوليسترين ، يشمل إنتاجه أيضًا معالجة البوليسترين ، ولكن باستخدام تقنية مختلفة (لديها عدد كافٍ من الشركات المصنعة ، والتقسيم حسب العلامة التجارية غير واضح ، ويتم وضعه على أنه "بوليسترين").
• يختلف الصوف المعدني أو البازلت اختلافًا جوهريًا عن منتجات البوليسترين وهو المنافس الرئيسي للبوليسترينات الموسعة (ممثلة في سوق المنتجات العازلة من قبل عدد كبير من الشركات المصنعة).

يقاس عدد شركات التصنيع ، المحلية والأجنبية ، بالعشرات. عند اختيار المنتجات ، يلزم الاعتماد على الخصائص الفيزيائية لكل منتج على حدة.

ستيركس أو بينوبليكس

الستايركس هو رغوة بوليسترين نفاذة مثل البينوبليكس. في جوهره ، يتم تبرير قابلية تطبيق الستريكس حيث تكون قابلية تطبيق penoplex ، أي لا توجد اختلافات حاسمة. يمكن إعطاء الأفضلية لمادة واحدة فقط إذا كان من الملائم قطع أبعاد معينة من الألواح ، لتقليل الفاقد وفي حالة زيادة متطلبات القوة ، حيث يتمتع Styrex بقوة ثني أفضل.

الخصائص الفيزيائية للستايركس:

• الكثافة - 0.35-0.38 كجم / م 3 ؛
• الموصلية الحرارية - 0.027 واط / م * كلفن ؛
• امتصاص الرطوبة ، لا يزيد عن - 0.2٪ ؛
• قوة الضغط - 0.25 ميجا باسكال ؛
• قوة الانحناء - 0.4-0.7 ؛
• نفاذية البخار - 0.019-0.020 مجم / ساعة * م * باسكال.

في مناطق الدلتا الكبيرة لدرجات الحرارة الخارجية والداخلية ، تجعل الموصلية الحرارية المنخفضة للستيركس هذه المادة أكثر ربحية ، ومع ذلك ، مع متوسط ​​فرق يبلغ 0.003 واط / م * كلفن ، لن يكون هذا ملحوظًا.
يقع إنتاج عزل ماركة Styrex في أوكرانيا.