Penoplex o lana minerale
Penoplex è un derivato del polistirene, è un prodotto della chimica organica. La lana minerale o di basalto è un prodotto della lavorazione termica di materie prime minerali. Entrambi i materiali sono utilizzati con successo nella creazione di strati termoisolanti, ma ci sono caratteristiche dell'uso di ciascuno di essi, ciò è dovuto ad alcuni indicatori fisici.
Indicatori fisici della lana minerale:
- densità: varia ampiamente e può variare da 10 a 300 kg / m3;
- conducibilità termica (ad una densità di circa 35 kg / m3) - 0,040-0,045 W / m * K;
- assorbimento di umidità - oltre l'1% (a seconda della densità);
- permeabilità al vapore - 0,4-0,5 mg / h * m * Pa;
- temperatura di mantenimento massima di 450 C e oltre.
Un'analisi di questi valori mostra che la peggiore conduttività termica della lana minerale è compensata da una migliore permeabilità al vapore, resistenza alle alte temperature e incombustibilità. min. il cotone idrofilo è giustificato proprio in quelle condizioni in cui i parametri elencati sono importanti.
L'uso dell'isolamento in lana di vetro è consigliabile per l'uso in garage, officine, impianti industriali, ovunque vi sia un aumentato rischio di incendio. Anche gli ambienti umidi, come saune, bagni e piscine, sono meglio isolati con riscaldatori minerali, quindi in questo caso è importante la permeabilità al vapore dell'isolante.
La sicurezza ambientale dell'isolamento a base di polistirene e lana minerale dipende dalle condizioni di utilizzo. I derivati del polistirene possono favorire la combustione in caso di incendio, emettendo fumi tossici. Gli isolanti termici minerali sono resistenti alle alte temperature e non si decompongono, ma nel tempo possono invecchiare e rilasciare polvere, sotto forma di microfibre che compongono il materiale. Il metodo esterno di isolamento delle pareti con lana di basalto, a questo proposito, è sicuro.
Il progetto dell'isolamento deve tenere conto del possibile impatto dell'acqua. I materiali minerali sono soggetti ad un maggiore accumulo di liquido, mentre la loro conducibilità termica sarà aumentata.
Caratteristiche della conducibilità termica
Il polistirene espanso trattiene bene non solo il calore, ma anche il freddo. Tali possibilità sono spiegate dalla sua struttura. La composizione di questo materiale comprende strutturalmente un numero enorme di cellule ermetiche sfaccettate. Ognuno ha una dimensione da 2 a 8 mm. E all'interno di ogni cella c'è aria, composta per il 98%. È lui che funge da eccellente isolante termico. Il restante 2% della massa totale del materiale ricade sulle pareti di polistirene delle celle.
Questo può essere visto se prendi, ad esempio, un pezzo di schiuma. 1 metro di spessore e 1 metro quadrato. Scaldare un lato e lasciare l'altro lato freddo. La differenza tra le temperature sarà di dieci volte. Per ottenere il coefficiente di conducibilità termica è necessario misurare la quantità di calore che passa dalla parte calda della lastra a quella fredda.
Le persone sono abituate ad essere costantemente interessate alla densità della schiuma di polistirene dai venditori. Questo perché densità e calore sono strettamente correlati. Ad oggi, la schiuma moderna non richiede il controllo della sua densità. La produzione di un isolamento migliorato comporta l'aggiunta di speciali sostanze di grafite. Rendono inalterata la conducibilità termica del materiale.
Analisi comparativa delle principali caratteristiche tecniche della lana di basalto e del polistirene espanso
resistenza al fuoco
Rispetto al polistirene espanso, la lana di basalto ha una maggiore resistenza al fuoco. Le fibre di lana di basalto sono sinterizzate ad una temperatura di circa 1500 gradi. Tuttavia, la temperatura massima consentita per l'utilizzo di questo materiale termoisolante sotto forma di materassini e lastre è limitata a causa dei leganti che sono stati utilizzati nella formazione dei prodotti finiti. A una temperatura di circa 600 gradi, i leganti vengono distrutti e la lastra o la stuoia di basalto perde la sua integrità. Va notato che il polistirene espanso senza conseguenze può resistere a temperature che non superano i 75 gradi.
combustibilità
Altrettanto importanti sono un indicatore come la combustibilità: la capacità di un materiale di bruciare. I materiali da costruzione moderni sono generalmente suddivisi in:
- non combustibile (NG) - in grado di resistere all'esposizione a temperature molto elevate senza ignizione, perdita di resistenza, deformazione strutturale e modifiche di altre proprietà.
- combustibile (G) - il grado di infiammabilità è determinato da indicatori quali infiammabilità, capacità di generare fumo, propagazione della fiamma, tossicità.
È importante notare che se i materiali di classe NG non solo sono completamente ignifughi, ma impediscono anche la propagazione del fuoco, i materiali di classe G rappresentano sempre un pericolo di incendio.
La combustibilità della lana di basalto, che si basa su materiali inorganici che per loro natura non possono bruciare, è determinata in base alla quantità di leganti organici utilizzati nella fabbricazione dell'isolamento. La lana di basalto di alta qualità (ad esempio il marchio Beltep) contiene non più del 4,5% di leganti, quindi è assegnata al gruppo NG. Nel caso di un maggior contenuto di sostanze organiche, il gruppo di infiammabilità della lana di basalto passa al gruppo G1 (materiali a bassa combustione) o G2 (materiali moderatamente combustibili).
Il polistirene espanso, indipendentemente dal tipo di materiale, appartiene sempre alla classe G. Allo stesso tempo, il gruppo di combustibilità di questo materiale termoisolante può variare da G1 (materiale a bassa combustibilità) a G4 (materiale altamente combustibile).
Assorbimento dell'acqua
La lana di basalto ha una porosità aperta, quindi è in grado di assorbire l'umidità (fino al 2% in volume e fino al 20% in peso). E poiché l'acqua è un ottimo conduttore di calore, quando entra l'umidità, le caratteristiche di isolamento termico della lana di basalto si deteriorano notevolmente (fino alla completa inidoneità). E sebbene i produttori trattino la lana di basalto con additivi idrorepellenti che impediscono l'assorbimento dell'umidità, gli esperti raccomandano che questo materiale termoisolante sia protetto in modo affidabile dall'umidità dal vapore e dalle barriere impermeabilizzanti.
A differenza della lana di basalto, il polistirene espanso ha una porosità chiusa e chiusa, pertanto è caratterizzato da un'elevata resistenza all'assorbimento capillare d'acqua (fino allo 0,4% in volume) e alla diffusione del vapore acqueo.
Forza
Per caratteristiche di resistenza, si intendono indicatori come la resistenza del materiale per staccare gli strati, compressione al 10% di deformazione, taglio/taglio, flessione, ecc.
Per la lana di basalto, le caratteristiche di resistenza dipendono dalla densità del materiale e dalla quantità di leganti. Per il polistirene espanso, questi indicatori dipendono esclusivamente dalla densità del materiale. Allo stesso tempo, il polistirene espanso è caratterizzato da una maggiore resistenza alla compressione al 10% di deformazione rispetto alla lana di basalto con una densità inferiore (ad esempio, la resistenza alla compressione al 10% di deformazione del polistirene espanso con una densità di 35-45 kg / m3 è di circa 0,25-0,50 MPa, mentre per la lana di basalto con densità di 80-190 kg/m3 questo indicatore va da 0,15-0,70 MPa). Si noti che per la lana di basalto con una densità di 11-70 kg / m3, non vengono misurate le caratteristiche di resistenza, ma il valore di comprimibilità sotto un carico di 2000 Pa.
Conduttività termica
Uno degli indicatori più importanti di qualsiasi materiale di isolamento termico è la sua conduttività termica. Gli studi hanno dimostrato che entrambi i materiali che stiamo prendendo in considerazione hanno quasi la stessa conducibilità termica: per la lana di basalto - 0,033-0,043 W / m • ° C, per il polistirene espanso - 0,028-0,040 W / m • ° C.Si noti, inoltre, che l'aria ha la conduttività termica più bassa (0,026 W / m • ° C) e uno e il secondo materiale termoisolante è un riscaldatore efficace.
Concetto e teoria della conducibilità termica
La conduzione termica è il processo di trasferimento dell'energia termica dalle parti calde alle parti fredde. I processi di scambio avvengono fino al completo equilibrio del valore della temperatura.
Un microclima confortevole in casa dipende dall'isolamento termico di alta qualità di tutte le superfici
Il processo di trasferimento del calore è caratterizzato da un periodo di tempo durante il quale i valori di temperatura vengono equalizzati. Più passa il tempo, minore è la conduttività termica dei materiali da costruzione, le cui proprietà sono visualizzate nella tabella. Per determinare questo indicatore, viene utilizzato un concetto come il coefficiente di conducibilità termica. Determina quanta energia termica passa attraverso un'area unitaria di una determinata superficie. Più alto è questo indicatore, più velocemente l'edificio si raffredderà. La tabella di conducibilità termica è necessaria quando si progetta la protezione di un edificio dalle dispersioni di calore. Questo può ridurre il budget operativo.
La perdita di calore in diverse parti dell'edificio sarà diversa
La conducibilità termica della schiuma da 50 mm a 150 mm è considerata isolamento termico
I pannelli di polistirolo, colloquialmente denominati schiuma di polistirene, sono un materiale isolante, solitamente bianco. È realizzato in polistirene ad espansione termica. In apparenza, la schiuma si presenta sotto forma di piccoli granuli resistenti all'umidità; nel processo di fusione ad alta temperatura, viene fusa in un unico pezzo, un piatto. Le dimensioni delle parti dei granuli sono considerate da 5 a 15 mm. L'eccezionale conduttività termica della schiuma spessa 150 mm è ottenuta attraverso una struttura unica: i granuli.
Ogni granulo ha un numero enorme di microcellule a parete sottile, che a loro volta aumentano l'area di contatto con l'aria molte volte. È sicuro dire che quasi tutta la plastica espansa è costituita da aria atmosferica, circa il 98%, a sua volta, questo fatto è il loro scopo: isolamento termico degli edifici sia all'esterno che all'interno.
Tutti sanno, anche dai corsi di fisica, l'aria atmosferica è il principale isolante termico in tutti i materiali termoisolanti, è in uno stato normale e rarefatto, nello spessore del materiale. Risparmio di calore, la principale qualità della schiuma.
Come accennato in precedenza, la schiuma è costituita quasi al 100% da aria e questo, a sua volta, determina l'elevata capacità della schiuma di trattenere il calore. Ciò è dovuto al fatto che l'aria ha la conduttività termica più bassa. Se osserviamo i numeri, vedremo che la conducibilità termica della schiuma è espressa nell'intervallo di valori da 0,037 W/mK a 0,043 W/mK. Questo può essere confrontato con la conduttività termica dell'aria - 0,027 W / mK.
Mentre la conducibilità termica di materiali popolari come legno (0,12 W / mK), mattoni rossi (0,7 W / mK), argilla espansa (0,12 W / mK) e altri utilizzati per l'edilizia è molto più alta.
Pertanto, il materiale più efficace tra i pochi per l'isolamento termico delle pareti esterne ed interne di un edificio è considerato il polistirene. Il costo del riscaldamento e del raffreddamento dei locali residenziali è notevolmente ridotto grazie all'uso della schiuma nelle costruzioni.
Le eccellenti qualità dei pannelli in polistirene espanso hanno trovato applicazione in altri tipi di protezione, ad esempio: il polistirene espanso serve anche a proteggere le comunicazioni sotterranee ed esterne dal gelo, grazie al quale la loro durata è notevolmente aumentata. Polyfoam trova impiego anche nelle apparecchiature industriali (frigoriferi, celle frigorifere) e nei magazzini.
Le principali caratteristiche dei riscaldatori
Per cominciare, forniremo le caratteristiche dei materiali termoisolanti più popolari, a cui dovresti prima prestare attenzione quando scegli.Il confronto dei riscaldatori in termini di conducibilità termica deve essere effettuato solo sulla base dello scopo dei materiali e delle condizioni nella stanza (umidità, presenza di fiamme libere, ecc.)
Abbiamo ulteriormente disposto in ordine di importanza le principali caratteristiche dei riscaldatori.
Confronto di materiali da costruzione
Conduttività termica. Più basso è questo indicatore, meno è necessario uno strato di isolamento termico, il che significa che anche il costo dell'isolamento sarà ridotto.
Permeabilità all'umidità. La minore permeabilità del materiale al vapore acqueo riduce l'impatto negativo sull'isolamento durante il funzionamento.
Sicurezza antincendio. L'isolamento termico non deve bruciare ed emettere gas tossici, specialmente quando si isola un locale caldaia o un camino.
Durabilità. Maggiore è la durata, più economico ti costerà durante il funzionamento, poiché non richiederà frequenti sostituzioni.
Compatibilità ambientale. Il materiale deve essere sicuro per l'uomo e l'ambiente.
Confronto dei riscaldatori per conducibilità termica
Polistirene espanso (polistirolo)
Tavole in polistirene espanso (polistirene).
Questo è il materiale termoisolante più popolare in Russia grazie alla sua bassa conduttività termica, al basso costo e alla facilità di installazione. Il polistirolo è realizzato in lastre con uno spessore da 20 a 150 mm mediante schiumatura di polistirene ed è costituito per il 99% da aria. Il materiale ha una densità diversa, ha una bassa conduttività termica ed è resistente all'umidità.
A causa del suo basso costo, il polistirene espanso è molto richiesto da aziende e sviluppatori privati per l'isolamento di vari locali. Ma il materiale è piuttosto fragile e si accende rapidamente, rilasciando sostanze tossiche durante la combustione. Per questo motivo, è preferibile utilizzare plastica espansa in locali non residenziali e per l'isolamento termico di strutture non caricate - isolamento della facciata per intonaco, pareti del seminterrato, ecc.
Polistirene espanso estruso
Penoplex (polistirene espanso estruso)
L'estrusione (technoplex, penoplex, ecc.) non è esposto all'umidità e al decadimento. Questo è un materiale molto resistente e facile da usare che può essere facilmente tagliato con un coltello alle dimensioni desiderate. Il basso assorbimento d'acqua garantisce una variazione minima delle proprietà ad alta umidità, le schede hanno un'elevata densità e resistenza alla compressione. La schiuma di polistirene estruso è ignifuga, durevole e facile da usare.
Tutte queste caratteristiche, insieme alla bassa conducibilità termica rispetto ad altri riscaldatori, rendono le lastre Technoplex, URSA XPS o Penoplex un materiale ideale per l'isolamento delle fondazioni a nastro di case e aree cieche. Secondo i produttori, un foglio di estrusione con uno spessore di 50 millimetri sostituisce un blocco di schiuma da 60 mm in termini di conduttività termica, mentre il materiale non consente il passaggio dell'umidità e si può fare a meno di un'ulteriore impermeabilizzazione.
Lana minerale
Lastre di lana minerale Izover in confezione
La lana minerale (ad esempio Izover, URSA, Technoruf, ecc.) È realizzata con materiali naturali: scorie, rocce e dolomite utilizzando una tecnologia speciale. La lana minerale ha una bassa conduttività termica ed è assolutamente ignifuga. Il materiale viene prodotto in lastre e rotoli di varia rigidità. Per i piani orizzontali si utilizzano materassini meno densi; per le strutture verticali si utilizzano solai rigidi e semirigidi.
Tuttavia, uno degli svantaggi significativi di questo isolamento, oltre alla lana di basalto, è la bassa resistenza all'umidità, che richiede ulteriore umidità e barriera al vapore durante l'installazione della lana minerale. Gli esperti sconsigliano l'uso della lana minerale per riscaldare ambienti umidi - scantinati di case e cantine, per l'isolamento termico del bagno turco dall'interno nei bagni e negli spogliatoi. Ma anche qui può essere utilizzato con un'adeguata impermeabilizzazione.
Lana di basalto
Lastre di lana di basalto Rockwool in confezione
Questo materiale è prodotto fondendo rocce basaltiche e soffiando la massa fusa con l'aggiunta di vari componenti per ottenere una struttura fibrosa con proprietà idrorepellenti. Il materiale è non infiammabile, sicuro per la salute umana, ha buone prestazioni in termini di isolamento termico e isolamento acustico degli ambienti. Utilizzato per l'isolamento termico sia interno che esterno.
Quando si installa la lana di basalto, è necessario utilizzare dispositivi di protezione (guanti, respiratore e occhiali) per proteggere le mucose dalle microparticelle di cotone idrofilo. Il marchio più famoso di lana di basalto in Russia sono i materiali con il marchio Rockwool. Durante il funzionamento le lastre termoisolanti non si compattano e non si incrostano, il che significa che le ottime proprietà di bassa conducibilità termica della lana di basalto rimangono inalterate nel tempo.
Penofol, isolon (polietilene espanso)
Penofol e isolon sono riscaldatori laminati con uno spessore da 2 a 10 mm, costituiti da polietilene espanso. Il materiale è disponibile anche con uno strato di lamina su un lato per un effetto riflettente. L'isolamento ha uno spessore parecchie volte più sottile rispetto ai riscaldatori presentati in precedenza, ma allo stesso tempo trattiene e riflette fino al 97% dell'energia termica. Il polietilene espanso ha una lunga durata ed è ecologico.
Izolon e foil penofol sono un materiale termoisolante leggero, sottile e molto facile da usare. L'isolamento in rotoli viene utilizzato per l'isolamento termico di ambienti umidi, ad esempio quando si isolano balconi e logge negli appartamenti. Inoltre, l'uso di questo isolamento ti aiuterà a risparmiare spazio utilizzabile nella stanza, mentre ti riscaldi all'interno. Maggiori informazioni su questi materiali nella sezione Isolamento termico organico.
Caratteristiche distintive dell'isolamento dei DPI
Specifiche
L'isolamento termico in polietilene espanso è un prodotto con struttura a cellule chiuse, morbido ed elastico, di forma corrispondente alla sua destinazione. Hanno una serie di proprietà che caratterizzano i polimeri riempiti di gas:
- Densità da 20 a 80 kg/m3,
- Intervallo di temperatura di esercizio da -60 a +100 0C,
- Eccellente resistenza all'umidità, in cui l'assorbimento di umidità non supera il 2% del volume e permeabilità al vapore quasi assoluta,
- Elevato assorbimento acustico anche a spessore maggiore o uguale a 5 mm,
- Resistente alla maggior parte dei prodotti chimici
- L'assenza di decomposizione e danni da funghi,
- Vita utile molto lunga, che in alcuni casi supera gli 80 anni,
- Non tossico ed ecologico.
Ma la caratteristica più importante dei materiali in polietilene espanso è la loro bassissima conduttività termica, grazie alla quale possono essere utilizzati per scopi di isolamento termico. Come sapete, l'aria trattiene meglio il calore e in questo materiale ce n'è in abbondanza.
Il coefficiente di trasmissione del calore dell'isolamento in polietilene espanso è solo 0,036 W / m2 * 0C (per confronto, la conduttività termica del cemento armato è di circa 1,69, muro a secco - 0,15, legno - 0,09, lana minerale - 0,07 W / m2 * 0C).
INTERESSANTE! L'isolamento termico in schiuma di polietilene con uno spessore di 10 mm può sostituire una muratura di 150 mm di spessore.
Area di applicazione
L'isolamento in polietilene espanso è ampiamente utilizzato nelle costruzioni nuove e ricostruttive di strutture residenziali e industriali, nonché nel settore automobilistico e della strumentazione:
- Per ridurre il trasferimento di calore per convezione e irraggiamento di calore da pareti, pavimenti e tetti,
- Come isolante riflettente per aumentare il trasferimento di calore degli impianti di riscaldamento,
- Per proteggere i sistemi di tubazioni e le autostrade per vari scopi,
- Sotto forma di guarnizione isolante per varie fessure e aperture,
- Per l'isolamento di impianti di ventilazione e condizionamento.
Inoltre, la schiuma di polietilene viene utilizzata come materiale di imballaggio per il trasporto di prodotti che richiedono protezione termica e meccanica.
La schiuma di polietilene è dannosa?
I sostenitori dell'uso di materiali naturali nelle costruzioni possono parlare della nocività delle sostanze sintetizzate chimicamente. Infatti, se riscaldata a una temperatura superiore a 120 °C, la schiuma di polietilene si trasforma in una massa liquida, che può essere tossica. Ma in condizioni di vita standard, è assolutamente innocuo. Inoltre, i materiali isolanti in schiuma di polietilene sono superiori a legno, ferro e pietra nella maggior parte degli indicatori.Le strutture edilizie con il loro uso sono leggere, calde ea basso costo.
Conducibilità termica del polistirene espanso a confronto
Se confrontiamo il polistirolo con molti altri materiali da costruzione, possiamo trarre conclusioni colossali.
L'indice di conducibilità termica della schiuma va da 0,028 a 0,034 watt per metro/Kelvin. Se la densità aumenta, le proprietà di isolamento termico del polistirene espanso estruso senza additivi di grafite diminuiscono.
Uno strato di schiuma estrusa di 2 cm è in grado di trattenere il calore come uno strato di lana minerale di 3,8 cm, come una normale plastica espansa con uno strato di 3 cm, o come una tavola di legno, che ha uno spessore di 20 cm Per un mattone, questi capacità equivalgono a spessore della parete di 37 cm. Per calcestruzzo espanso - 27 cm.
Indicatori per diversi gradi di polistirene espanso
Dalla formula semplificata sopra, possiamo concludere che più sottile è il foglio isolante, meno efficace è. Ma oltre ai soliti parametri geometrici, il risultato finale è influenzato anche dalla densità della schiuma, anche se leggermente, solo entro 1-5 millesimi. Per fare un confronto, prendiamo due piatti che hanno una marca simile:
- PSB-S 25 conduce 0,039 W/m °C.
- PSB-S 35 ad una densità maggiore - 0,037 W / m ° С.
Ma con un cambio di spessore, la differenza diventa molto più evidente. Ad esempio, per i fogli più sottili di 40 mm con una densità di 25 kg / m 3, l'indice di conducibilità termica può essere 0,136 W / m ° C e 100 mm dello stesso polistirene espanso passano solo 0,035 W / m ° C.
Confronto con altri materiali
La conduttività termica media del PSB è compresa nell'intervallo 0,037-0,043 W / m ° C e ci concentreremo su di essa. Qui, la plastica espansa, rispetto alla lana minerale delle fibre di basalto, sembra vincere leggermente: ha all'incirca le stesse prestazioni. Vero, con uno spessore doppio (95-100 mm contro 50 mm del polistirolo). È anche consuetudine confrontare la conducibilità dei riscaldatori con vari materiali da costruzione necessari per la costruzione delle pareti. Anche se questo non è molto corretto, è molto chiaro:
1. Il mattone in ceramica rossa ha un coefficiente di scambio termico di 0,7 W/m⋅°C (16-19 volte quello della schiuma). In poche parole, per sostituire 50 mm di isolante, avrai bisogno di una muratura di circa 80-85 cm di spessore, di silicato e avrai bisogno di almeno un metro.
2. Il legno massiccio è migliore in questo senso rispetto al mattone: qui è solo 0,12 W / m ° C, cioè tre volte superiore a quello del polistirene espanso. A seconda della qualità della foresta e del metodo di costruzione dei muri, una casa di tronchi fino a 23 cm di larghezza può diventare l'equivalente di un PSB di 5 cm di spessore.
È molto più logico confrontare gli stireni non con lana minerale, mattoni o legno, ma considerare materiali più vicini: schiuma di polistirene e Penoplex. Entrambi appartengono a polistireni espansi e sono addirittura realizzati con gli stessi granuli. Questa è solo la differenza nella tecnologia del loro "incollaggio" dà risultati inaspettati. Il motivo è che le sfere di stirene per la produzione di Penoplex con l'introduzione di agenti espandenti vengono lavorate contemporaneamente a pressione e ad alta temperatura. Di conseguenza, la massa plastica acquisisce maggiore uniformità e resistenza e le bolle d'aria sono distribuite uniformemente nel corpo della piastra. Il polistirolo, d'altra parte, viene semplicemente cotto a vapore in una forma simile ai popcorn, quindi i legami tra i granuli espansi sono più deboli.
Di conseguenza, anche la conduttività termica di Penoplex, un "parente" estruso di PSB, migliora notevolmente. Corrisponde a 0,028-0,034 W / m ° C, ovvero 30 mm sono sufficienti per sostituire 40 mm di schiuma. Tuttavia, la complessità della produzione aumenta anche il costo dell'XPS, quindi non dovresti contare sul risparmio.A proposito, qui c'è una sfumatura curiosa: di solito la schiuma di polistirene estruso perde un po' di efficienza con l'aumentare della densità. Ma con l'introduzione della grafite in Penoplex, questa dipendenza praticamente scompare.
Prezzi per fogli di schiuma 1000x1000 mm (rubli):
Cosa devi sapere sulla conducibilità termica della schiuma
La capacità di un materiale di trasferire calore, di condurre o trattenere flussi di calore, è solitamente stimata dal coefficiente di conducibilità termica. Se guardi la sua dimensione - W / m∙С o, allora diventa chiaro che questo è un valore specifico, cioè determinato per le seguenti condizioni:
- L'assenza di umidità sulla superficie della lastra, cioè il coefficiente di conducibilità termica della schiuma dal libro di consultazione, è un valore determinato in condizioni idealmente asciutte, che praticamente non esistono in natura, tranne forse nel deserto o in Antartide;
- Il valore del coefficiente di conducibilità termica è ridotto a uno spessore di plastica espansa di 1 metro, che è molto conveniente per la teoria, ma in qualche modo non impressionante per i calcoli pratici;
- I risultati delle misurazioni della conducibilità termica e del trasferimento di calore sono realizzati per condizioni normali a una temperatura di 20 ° C.
Secondo un metodo semplificato, quando si calcola la resistenza termica di uno strato isolante in schiuma, è necessario moltiplicare lo spessore del materiale per il coefficiente di conducibilità termica, quindi moltiplicare o dividere per diversi coefficienti utilizzati al fine di tenere conto delle effettive condizioni operative di l'isolamento termico. Ad esempio, forte irrigazione del materiale, o presenza di ponti freddi, o il metodo di montaggio sulle pareti di un edificio.
Come la conducibilità termica della plastica espansa differisce da altri materiali può essere visto nella tabella di confronto seguente.
In realtà, non tutto è così semplice. Per determinare il valore della conducibilità termica, puoi farlo da solo o utilizzare un programma già pronto per il calcolo dei parametri di isolamento. Per un piccolo oggetto, questo di solito viene fatto. Un commerciante privato o un autocostruttore potrebbe non essere affatto interessato alla conduttività termica delle pareti, ma posare un isolamento in schiuma con un margine di 50 mm, che sarà abbastanza per gli inverni più rigidi.
Le grandi imprese edili che eseguono l'isolamento delle pareti su un'area di decine di migliaia di quadrati preferiscono agire in modo più pragmatico. Il calcolo dello spessore dell'isolante eseguito viene utilizzato per stilare un preventivo e si ottengono i valori effettivi di conducibilità termica su un oggetto a grandezza naturale. Per fare ciò, vengono incollati diversi fogli di schiuma di diverso spessore su una sezione della parete e viene misurata l'effettiva resistenza termica dell'isolamento. Di conseguenza, è possibile calcolare lo spessore ottimale della schiuma con una precisione di diversi millimetri, invece dei circa 100 mm di isolamento, è possibile posare il valore esatto di 80 mm e risparmiare una notevole quantità di denaro.
Dal diagramma sottostante è possibile valutare quanto sia vantaggioso l'uso della schiuma rispetto ai materiali tipici.
Utilizzo pratico dei valori di conducibilità termica
I materiali utilizzati nella costruzione possono essere strutturali e termoisolanti.
Esiste un numero enorme di materiali con proprietà di isolamento termico.
Il valore più alto della conducibilità termica è nei materiali strutturali utilizzati nella costruzione di pavimenti, pareti e soffitti. Se non si utilizzano materie prime con proprietà termoisolanti, per risparmiare calore sarà necessario installare uno spesso strato di isolamento per le pareti degli edifici.
Spesso vengono utilizzati materiali più semplici per isolare gli edifici.
Pertanto, quando si costruisce un edificio, vale la pena utilizzare materiali aggiuntivi. In questo caso, la conducibilità termica dei materiali da costruzione è importante, la tabella mostra tutti i valori.
In alcuni casi, l'isolamento dall'esterno è considerato più efficace.
Qual è la conducibilità termica della schiuma Proprietà e caratteristiche
La conducibilità termica è un valore che denota la quantità di calore (energia) che passa ogni ora attraverso 1 m di qualsiasi corpo ad una certa differenza di temperatura da un lato e dall'altro. Viene misurato e calcolato per diverse condizioni operative di riferimento:
- A 25 ± 5 ° С - questo è un indicatore standard fissato in GOST e SNiP.
- "A" - ecco come viene indicata la modalità di umidità secca e normale nei locali.
- "B" - questa categoria include tutte le altre condizioni.
L'effettiva conduttività termica dei granuli di plastica espansa pressati in un pannello leggero non è così importante di per sé come in combinazione con lo spessore dell'isolamento. Dopotutto, l'obiettivo principale è raggiungere il livello ottimale di resistenza di tutti gli strati del muro in conformità con i requisiti per una particolare regione. Per ottenere i numeri iniziali basterà utilizzare la formula più semplice: R = p÷k.
- La resistenza al trasferimento di calore R può essere trovata in tabelle speciali di SNiP 23-02-2003, ad esempio, per Mosca prendono 3,16 m ° C / W. E se il muro principale, per le sue caratteristiche, non raggiunge questo valore, è l'isolamento (lana minerale o la stessa plastica espansa) che dovrebbe bloccare la differenza.
- L'indicatore p - indica lo spessore desiderato dello strato isolante, espresso in metri.
- Il coefficiente k - dà solo un'idea della conduttività dei corpi, su cui ci concentriamo quando scegliamo.
La conducibilità termica del materiale stesso viene verificata riscaldando un lato della lastra e misurando la quantità di energia trasferita per conduzione alla superficie opposta per unità di tempo.
Caratteristiche della produzione della lana di basalto e del polistirene espanso
La produzione della lana di basalto si basa sulla fusione di rocce del gruppo gabbro-basalto. La fusione avviene in forni a temperature superiori a 1500 gradi. Il fuso risultante viene convertito in fibre fini, da cui si forma un tappeto di lana minerale. Quindi il tappeto in lana minerale viene trattato con leganti e trattato termicamente in una camera di polimerizzazione, ottenendo prodotti finiti: stuoie e lastre.
Il polistirene espanso è un materiale leggero riempito di gas a base di polistirene, caratterizzato da una struttura uniforme costituita da piccole celle (0,1-0,2 mm) completamente chiuse. Oggi il mercato delle costruzioni offre due tipi di questo materiale: normale ed estruso di polistirene espanso. La principale differenza tra questi due tipi di polistirene espanso è la tecnologia di produzione e, di conseguenza, le proprietà del prodotto finito.
Il polistirene espanso ordinario è formato dalla sinterizzazione dei granuli sotto l'influenza delle alte temperature.
La schiuma di polistirene estruso viene prodotta espandendo e saldando i granuli sotto l'influenza di vapore o acqua calda (temperatura 80-100 gradi) e quindi estrudendo attraverso un estrusore.
La principale differenza tra la schiuma di polistirene estruso e la normale schiuma di polistirene è una maggiore rigidità e un minore assorbimento d'acqua. Un'altra differenza è dovuta alla tecnologia di produzione: la limitazione dello spessore delle lastre (massimo 100 mm) in polistirene espanso estruso.
Conducibilità termica della schiuma
La caratteristica principale per cui il polistirene espanso è stato ampiamente riconosciuto come il materiale isolante n. 1 è la bassissima conduttività termica della schiuma. La resistenza relativamente bassa del materiale è più che compensata da vantaggi quali resistenza ai composti più aggressivi, peso ridotto, non tossicità e sicurezza durante il funzionamento. Le buone proprietà termoisolanti del polistirene consentono di dotare la casa di isolamento a un prezzo relativamente basso, mentre la durata di tale isolamento è progettata per un periodo di almeno 25 anni di servizio.
I principali tipi di isolamento utilizzati per ridurre la dispersione termica
Per eseguire misure di isolamento termico di qualsiasi tipo, vengono utilizzati i seguenti tipi di isolanti:
- schiuma di polistirene estruso (XPS), si riferisce a derivati del polistirene (rappresentato da varie imprese produttrici, ha molti marchi);
- polistirene, la sua produzione prevede anche la lavorazione del polistirene, ma utilizzando una tecnologia diversa (ha un numero sufficiente di produttori, non è chiara la suddivisione per marca, si posiziona come “polistirene”).
- lana minerale o di basalto, è fondamentalmente diversa dai prodotti in polistirene ed è il principale concorrente dei polistireni espansi (rappresentati sul mercato dei prodotti isolanti da un gran numero di produttori).
Il numero di aziende manifatturiere, sia nazionali che estere, si misura in decine. Quando si scelgono i prodotti, è necessario fare affidamento sulle proprietà fisiche di ogni singolo prodotto.
Stirex o penoplex
Styrex è un polistirene espanso estrusivo, come il penoplex. Al suo interno, l'applicabilità dello stirex è giustificata laddove l'applicabilità del penoplex è, cioè non ci sono differenze decisive. La preferenza può essere data a un materiale solo se è conveniente tagliare una determinata dimensione di tavole, per ridurre gli sprechi e in caso di maggiori requisiti di resistenza, poiché Styrex ha una migliore resistenza alla flessione.
Proprietà fisiche dello stirex:
- densità - 0,35-0,38 kg/m3;
- conducibilità termica - 0,027 W / m * K;
- assorbimento di umidità, non più di - 0,2%;
- resistenza alla compressione - 0,25 MPa;
- resistenza alla flessione - 0,4-0,7;
- permeabilità al vapore - 0,019-0,020 mg / h * m * Pa.
A grandi delta di temperatura esterna e interna, la conduttività termica leggermente inferiore dello Styrex rende questo materiale più redditizio, tuttavia, con una differenza media di 0,003 W / m * K, questo sarà appena percettibile.
La produzione dell'isolamento del marchio Styrex si trova in Ucraina.
