Утеплителей коэффициент теплопроводности: Сравнение утеплителей по свойствам. Таблицы и характеристики.

Сравнение утеплителей по свойствам. Таблицы и характеристики.

Жидкая керамическая теплоизоляция (ЖКТ) Lic Ceramic

Материал Lic Ceramic — это жидкая керамическая теплоизоляция, которая является покрытием белого, серого или другого любого цвета, которое после высыхания образует эластичное термо-, гидро- и шумоизоляционное покрытие и обеспечивает теплоизоляционную, антикоррозийную, гидрофобную (водоотталкивание) и другие защиты бетонных, металлических, железобетонных, кирпичных, деревянных, стеклянных, резиновых поверхностей. Рекомендуется использовать в качестве теплоизоляции труб и воздуховодов для предотвращения нагревания, нанесение на запорную арматуру и задвижки, с целью защиты от раскалённости и снижении температуры. Обработка технологического оборудования: котлов, тепловых камер, бойлеров, печей обжига и т.д. Наносится как краска, действует как «тепловой барьер».

Сравнение утеплителей

Перед тем, как приступим к подробному сравнению утеплителей, давайте изначально разберёмся, какие материалы для утепления являются наиболее востребованными в Украине.

В числе наиболее популярных утеплителей широкого спектра применения числится минеральная вата, жидкая теплоизоляция, пенопласт, пеноизол, эковата и пенополиуретан (ППУ). У каждой компании и у частного владельца свое видение о том, какой утеплитель лучше. Но всё же стоит быть объективными. Поэтому предлагаем их сравнить по основным показателям.

Сравнение теплоизоляции по теплопроводности

Первой по значению характеристикой у теплоизоляционных материалов является именно теплопроводность. Данный показатель учитывает количество тепла, которое пропускает материал постоянно, а не за короткое время. Теплопроводность утеплителя показывает коэффициент, что измеряется в ваттах на квадратный метр. То есть, если мы видим значение 0.05 Вт/м*К, то это означает, что на 1 квадратном метре поверхности с нанесенной теплоизоляцией теплопотери будут составлять 0.05 Ватта. Следственно, чем выше коэффициент теплопроводности, тем хуже его теплоизоляционные свойства.

Теперь рассмотрим данные по нашим материалам и сведём всё в таблицу.

Таблица сравнения утеплителей по теплопроводности:

Теплоизоляционный материал	Теплопроводность, Вт/м*К
Жидкая теплоизоляция Lic Ceramic	0.0025
Пенополиуретан	0.023-0.035
Пеноизол	0.028-0.034
Эковата	0.032-0.041
Пенопласт	0.036-0.041
Минеральная вата	0.037-0.048

Как видите, жидкая теплоизоляция занимает первое место по теплопроводности среди наиболее востребованных утеплителей широко спектра применения. И при этом значение превышает на порядок, чем у пенополиуретана. Последнее место в этой таблице у минеральной ваты.

Толщина теплоизоляционного материала очень важна при утеплении. И для каждой ситуации толщина рассчитывается индивидуально. Ведь на значение толщины теплоизоляции будут влиять ряд факторов. Среди них толщина стен, предназначение помещения и даже климатическая зона.

Ни для кого не станет секретом, что теплопроводность утеплителя зависит от плотности материала. И именно минеральная вата во всём этом проигрывает. Если плотность высокая, то значит воздуха в этом материале меньше. Проблема присутствия воздуха в теплоизоляционных материалах заключается в его высоком коэффициенте теплопроводности. К сведению, жидкая теплоизоляция Lic Ceramic содержит минимальное количество воздуха, так как в составе используются вакуумные керамические сферы.

Сравнение утеплителей по паропроницаемости

Такая характеристика, как паропроницаемость очень важна для утепления, так как она характеризирует то, как материал пропускает воздух и вместе с ним пар, что приводит к конденсату. Чем выше паропроницаемость, тем меньше конденсата.

Таблица паропроницаемости утеплителей

Теплоизоляционный материал	Паропроницаемость, мг/м*ч*Па
Минеральная вата	0. 49-0.6
Жидкая теплоизоляция Lic Ceramic	0.44
Эковата	0.3
Пеноизол	0.21-0.24
Пенопласт	0.03
Пенополиуретан	0.02

При сравнении мы видим, что наивысшая паропроницаемость у минеральной ваты и у жидкой теплоизоляции Lic Ceramic. Что касается полностью полимерных утеплителей, то значение этой характеристики у них очень низок. Поэтому, во многих случаях, когда люди утепляют дома пенопластом, то происходит эффект мокрой стены. В пространстве между стеной и пенопластом скапливается вода, а затем появляется грибок и чёрная плесень. А зимой вода замерзает и отталкивает от стены пенопласт, что нередко приводит к совершенно нулевому результату по утеплению. Что касается утепления изнутри пенопластом, то губительный эффект производит именно грибок и плесень, которые очень губительны для здоровья людей и животных.

Сравнение теплоизоляции по монтажу и эффективности во время эксплуатации

Монтаж очень важен для заказчиков. Ведь из-за того, как происходит монтаж теплоизоляции зависят денежные затраты и время. Самым простым материалом для нанесения является жидкая теплоизоляция. И к тому же именно по этой причине её выбирают многие покупатели, ведь наносить жидкую керамическую теплоизоляцию самостоятельно. Противоположностью по легкости монтажа является пенополиуретан. Для его нанесения нужно специальное оборудование. Также легко укладывается эковата на пол или для утепления чердака. А вот чтобы произвести напыление эковаты на стены мокрым способом требуется умение и специальные приспособления.

Что касается пенопласта, то он может укладываться на специально предустановленную обрешетку или же сразу на нужную поверхность. Приблизительно такая же ситуация с плитами из каменной ваты. Их укладывают для утепления вертикальных и горизонтальных поверхностей. А вот мягкая стекловата, та что в рулонах, должна укладываться лишь на обрешетку.

Через некоторое время после эксплуатации нанесенный теплоизоляционный материал может измениться. Ведь в зависимости от ряда характеристик он может впитывать влагу, давать усадку, в нём могут появиться грызуны, на него могут воздействовать инфракрасные лучи, вода и прочие элементы окружающей среды вплоть до агрессивных химических соединений. А наиболее невосприимчивой ко всему этому является жидкая керамическая теплоизоляция Lic Ceramic соответствующих модификаций.

Сравнение утеплителей на пожаробезопасность

Пожаробезопасность – это очень важный фактор для выбора теплоизоляционного материала. Особенно это важно, когда речь идёт об утеплении дымоходов, воздуховодов и котельных. Для такого назначения подойдёт только теплоизоляция, которая не поддерживает горение при любых температурах. И к таким материалам относится жидкая теплоизоляция на основе керамики и специально предусмотренная минеральная вата. Остальные материалы, что участвуют в нашем сравнении, поддерживают горение тем или иным образом.

Для наглядности предлагаем изучить таблицу сравнения утеплителей по горючести:

Название теплоизоляции	Группа горючести
Жидкая теплоизоляция Lic Ceramic	Г1
Минеральная вата	НГ-Г3
Пеноизол	Г2-Г3
Пенополиуретан	Г2-Г4
Эковата	Г2-Г3
Пенопласт	Г1-Г4

НГ – не горит;
Г1 — слабогорючий;
Г2 – умеренногорючий;
Г4 — сильногорючий.

Надеемся, наше сравнение теплоизоляции поможет в правильном выборе материала для утепления.

Меню ЖКТ

Наша продукция

Применение теплоизоляции

ВАРИАНТЫ РАСЧЕТА

Теплоизоляционная штукатурная смесь

Связаться с нами



Сравнительная таблица утеплителей по теплопроводности, толщине и плотности

В привычной для населения страны холодной зиме, востребованность теплоизоляционных материалов всегда на высоком уровне. Необходимо учитывать все особенности каждого из утеплителей, чтобы сделать выбор в пользу качественного и целесообразного материала.

Содержание

Зачем нужна теплоизоляция?

Актуальность теплоизоляции заключается в следующем:

• Сохранение тепла в зимний период и прохлады в летний период.

Потери тепла сквозь стены обычного многоэтажного жилого дома составляют 30-40%. Для снижения теплопотерь нужны специальные теплоизоляционные материалы. Применение в зимний период электрических обогревателей способствует дополнительному расходу на электроэнергию. Эти расходы выгодней компенсировать использованием качественного теплоизоляционного материала, обеспечивающего сохранение тепла в зимний период и прохладу в летнюю жару. При этом затраты на охлаждение помещения кондиционером также будут сведены к минимуму.

• Увеличение долговечности конструкций здания.

В случае промышленных зданий с использованием металлического каркаса, утеплитель позволяет защитить поверхность металла от коррозии, являющейся самым пагубным дефектом для данного вида конструкций.

А срок службы для здания из кирпича определяется количеством циклов замораживания/оттаивания. Воздействие этих циклов воспринимает утеплитель, ведь точка росы при этом находится в теплоизоляционном материале, а не материале стены.

Такое утепление позволяет увеличить срок службы здания во много раз.

• Шумоизоляция.

Защита от возрастающего уровня шума достигается при использовании таких шумопоглощающих материалов (толстые матрасы, звукоотражающие стеновые панели).

• Увеличение полезной площади зданий.

Использование системы теплоизоляции позволяет уменьшить толщину наружных стен, при этом увеличивая внутреннюю площадь здания.

Как правильно выбрать утеплитель?

При выборе утеплителя нужно обращать внимание на: ценовую доступность, сферу применения, мнение экспертов и технические характеристики, являющиеся самым важным критерием.

Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам:

• Теплопроводность.

Теплопроводность подразумевает под собой способность материала передавать теплоту. Это свойство характеризуется коэффициентом теплопроводности, на основе которого принимают необходимую толщину утеплителя. Теплоизоляционный материал с низким коэффициентом теплопроводности является лучшим выбором.

Также теплопроводность тесно связана с понятиями плотности и толщины утеплителя, поэтому при выборе необходимо обращать внимание и на эти факторы. Теплопроводность одного и того же материала может изменяться в зависимости от плотности.

Под плотностью понимают массу одного кубического метра теплоизоляционного материала. По плотности материалы подразделяются на: особо лёгкие, лёгкие, средние, плотные (жёсткие). К легким относятся пористые материалы, подходящие для утепления стен, перегородок, перекрытий. Плотные утеплители лучше подходят для утепления снаружи.

Чем меньше плотность утеплителя, тем меньше вес, а теплопроводность выше.

Это является показателем качества утепления. А небольшой вес способствует удобству монтажа и укладки. В ходе опытных исследований установлено, что утеплитель, имеющий плотность от 8 до 35 кг/м³ лучше всего удерживает тепло и  подходят для утепления вертикальных конструкций внутри помещений.

А как зависит теплопроводность от толщины? Существует ошибочное мнение, что утеплитель большой толщины будет лучше удерживать тепло внутри помещения. Это приводит к неоправданным расходам. Слишком большая толщина утеплителя может привести к нарушению естественной вентиляции и в помещении будет слишком душно.

А недостаточная толщина утеплителя приводит к тому, что холод будет проникать через толщу стены и на плоскости стены образуется конденсат, стена будет неотвратимо отсыревать, появится плесень и грибок.

Толщину утеплителя необходимо определять на основании теплотехнического расчета с учетом климатических особенностей территории, материала стены и её минимально допустимого значения сопротивления теплопередачи.

В случае игнорирования расчета может появиться ряд проблем, решение которых потребует больших дополнительных затрат!

Таблица теплопроводности материалов

Материал	Теплопроводность материалов, Вт/м*⸰С	Плотность, кг/м³
Пенополиуретан	0,020	30
	0,029	40
	0,035	60
	0,041	80
Пенополистирол	0,037	10-11
	0,035	15-16
	0,037	16-17
	0,033	25-27
	0,041	35-37
Пенополистирол (экструдированный)	0,028-0,034	28-45
Базальтовая вата	0,039	30-35
	0,036	34-38
	0,035	38-45
	0,035	40-50
	0,036	80-90
	0,038	145
	0,038	120-190
Эковата	0,032	35
	0,038	50
	0,04	65
	0,041	70
Изолон	0,031	33
	0,033	50
	0,036	66
	0,039	100
Пенофол	0,037-0,051	45
	0,038-0,052	54
	0,038-0,052	74

• Экологичность.

Этот фактор является значимым, особенно в случае утепления жилого дома, так как многие материалы выделяют формальдегид, что влияет на рост раковых опухолей. Поэтому необходимо делать выбор в сторону нетоксичных и биологически нейтральных материалов. С точки зрения экологичности лучшим теплоизоляционным материалом считается каменная вата.

• Пожарная безопасность.

Материал должен быть негорючим и безопасным. Гореть может любой материал, разница состоит в том, при каком температуре он возгорается. Важным является то, чтобы утеплитель был самозатухающим.

• Паро- и водонепроницаемость.

Преимущество имеют те материалы, которые обладают водонепроницаемостью, так как впитывание влаги приводит к тому, что  эффективность материала становится низкой и полезные характеристики утеплителя через год использования снижаются на 50% и более.

• Долговечность.

В среднем срок службы изоляционных материалов составляет от 5 до 10-15 лет. Теплоизоляционные материалы, имеющие в составе вату  в первые годы службы значительно снижают свою эффективность.  Зато пенополиуретан обладает сроком службы свыше 50 лет.

1. Пенополиуретан – на сегодняшний день самый эффективный утеплитель.

   Виды ППУ

Достоинства: бесшовный монтаж пеной, долговечность, лучшая тепло- и гидроизоляция.

Недостатки: дороговизна материала, неустойчивость к УФ-излучению.

2. Пенополистирол (пенопласт) – востребован для использования в качестве утеплителя для помещений разных типов.

Достоинства: низкая теплопроводность, невысокая стоимость, удобство монтажа, водонепроницаемость.

Недостатки: хрупкость, легкая воспламеняемость, образование конденсата.

3. Экструдированный пенополистирол – прочный и удобный материал, при необходимости элементов нужного размера легко разрезается ножом.

Достоинства: очень низкая теплопроводность, водонепроницаемость, прочность на сжатие, удобство монтажа, отсутствие плесени и гниения, возможность эксплуатации от -50⸰С до +75⸰С.

Недостатки: намного дороже пенопласта, восприимчивость к органическим растворителям, образование конденсата.

4. Базальтовая (каменная) вата – минеральная вата, изготавливающаяся на базальтовой основе.

Достоинства: противостояние образованию грибков, звукоизоляция, прочность к механическим воздействиям, огнеупорность, негорючесть.

Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с аналогами.

5. Эковата – утеплитель, выполненный на основе естественных материалов (волокна дерева и минералы). На сегодняшний день применяется довольно часто.

Достоинства: звукоизоляция, экологичность, влагостойкость, доступная стоимость.

Недостатки: во время эксплуатации повышается теплопроводность, необходимость специального оборудования для монтажа, возможность усадки.

6. Изолон – современный утеплитель, изготавливаемый путем вспенивания полиэтилена. Является одним из самых востребованных.

Достоинства: низкая теплопроводность, низкая паропроницаемость, высокая шумоизоляция, удобство резки и монтажа, экологичность, гибкость, небольшой вес.

Недостатки: низкая прочность, необходимость устройства вентиляционного зазора.

7. Пенофол – утеплитель, который отвечает многим требованиям, предъявляемым к качеству утеплителя и утепления различных помещений, а также конструкций и т.д.

Достоинства: экологичность, высокая способность к отражению тепла, высокая шумоизоляция, влагонепроницаемость,  негорючесть, удобство перевозки и монтажа, отражение воздействия радиации.

Недостатки: малая жесткость, затрудненность крепления материала, в качестве теплоизоляции одного пенофола недостаточно.

Заключение

Рассмотренные достоинства и недостатки утеплителей позволят выбрать самый подходящий вариант уже на стадии проектирования. При этом учитывать все требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу, в первую очередь теплопроводность.

Подписаться

Теплопроводность утеплителей: назначение, таблица, критерии выбора

Выбор теплоизоляционных материалов на современном рынке огромен. Производители выпускают различные по структуре, плотности, звукоизоляционным характеристикам и влагостойкости модели. Потребителям необходимо знать теплопроводность утеплителей и критерии подбора. Подробное сравнение всех видов поможет найти идеальный для постройки материал.

Содержание

1. Понятие теплопроводности
2. Факторы влияния на теплопроводность
3. Характеристики разных материалов
4. Пенопласт
5. Экструдированный пенополистирол
6. Минеральная вата
7. Базальтовая вата
8. Стекловата
9. Вспененный полиэтилен
10. Напыляемая теплоизоляция
11. Таблица коэффициентов теплопроводности разных материалов
12. Иные критерии подбора утеплителей
13. Объемный вес
14. Способность держать форму
15. Паропроницаемость
16. Горючесть
17. Звукоизоляция
18. Практическое применение коэффициента теплопроводности

Понятие теплопроводности

Утеплители имеют разный коэффициент теплопроводности — это главный показатель материала

Под теплопроводностью понимается передача энергии тепла от объекта к объекту до момента теплового равновесия, т. е. выравнивания температуры. В отношении частного дома важна скорость процесса – чем дольше происходит выравнивание, тем меньше остывает конструкция.

В числовом виде явление выражается через коэффициент теплопроводности. Показатель наглядно выражает прохождение количества тепла за определенное время через единицу поверхности. Чем больше величина, тем быстрее утекает тепловая энергия.

Теплопередача различных материалов указывается в характеристиках изготовителя на упаковке.

Факторы влияния на теплопроводность

Теплопроводность зависит от плотности и толщины теплоизолята, поэтому важно учитывать ее при покупке. Плотность – это масса одного кубометра материалов, которые по этому критерию классифицируются как очень легкие, легкие, средние и жесткие. Легкие пористые изделия применяются для покрытия внутренних стен, несущих перегородок, плотные – для наружных работ.

Модификации с меньшей плотностью легче по весу, но имеют лучшие параметры теплопроводности. Сравнение утеплителей по плотности представлено в таблице.

Материал	Показатель плотности, кг/м3
Минвата	50-200
Экструдированный пенополистирол	33-150
Пенополиуретан	30-80
Мастика из полиуретана	1400
Рубероид	600
Полиэтилен	1500

Чем выше плотность, тем меньше уровень пароизоляции.

Толщина материала также влияет на степень теплопередачи. Если она избыточная, нарушается естественная вентиляция помещений. Маленькая толщина становится причиной мостов холода и образования конденсата на поверхности. В результате стена покроется плесенью и грибком. Сравнить параметры толщины материалов можно в таблице.

Материал	Толщина, мм
Пеноплекс	20
Минвата	38
Ячеистый бетон	270
Кладка из кирпича	370

При подборе толщины стоит учитывать климат местности, материал постройки.

Характеристики разных материалов

Перед рассмотрением таблицы теплопроводности утеплителей имеет смысл ознакомиться с кратким обзором. Информация поможет застройщикам разобраться в специфике материала и его назначении.

Пенопласт

Пенопласт и пенополистирол отличаются способом производства, ценой и теплопроводностью

Плитный материал, изготовленный посредством вспенивания полистирола. Отличается удобством раскроя и монтажа, низкой теплопроводностью – в сравнении с другими изоляторами пенопласт легче. Преимущества изделия – недорогая стоимость, стойкость к влажной среде. Минусы пенопласта – хрупкость, быстрая возгораемость. По этой причине плиты толщиной 20-150 мм используются для теплоизоляции легких наружных конструкций – фасадов под штукатурные работы, стены цоколей и подвалов.

При горении пенопласта выделяются токсичные вещества.

Экструдированный пенополистирол

Вспененный полистирол с экструзией отличается стойкость к воздействию влажной среды. Материал легко раскраивается, не горит, прост в укладке и транспортировке. У плит помимо низкой теплопроводности – высокая плотность и прочность на сжатие. Среди российских застройщиков популярен экструдированный пенополистирол брендов Техноплекс и Пеноплекс. Его применяют для теплоизоляции отмостки и ленточного фундамента.

Минеральная вата

Чем плотнее плиты минеральной базальтовой ваты, тем хуже они проводят тепло

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты – 0,048 Вт/(м*С), что больше пенопласта. Материал изготавливается на основе горных пород, шлака или доломита в форме плит и рулонов, у которых разный индекс жесткости. Для утепления вертикальных поверхностей допускается применять жесткие и полужесткие изделия. Горизонтальные конструкции лучше утеплять при помощи легких минплит.

Несмотря на оптимальный индекс теплопроводности, у минеральной ваты маленькая устойчивость к влажной среде. Плиты не подойдут для утепления подвальных помещений, парилок, предбанников.

Применение минваты с низкой теплопроводностью допускается только при наличии пароизоляционного и гидроизоляционного слоев.

Базальтовая вата

Основой для изоляции является базальтовый вид горной породы, который раздувается при нагреве до состояния волокон. При изготовлении также добавляют нетоксичные связующие компоненты. На российском рынке продукция бренда Роквул, на примере которой можно рассмотреть особенности утеплителя:

• не подвергается возгоранию;
• отличается хорошим показателем тепло- и звукоизоляции;
• отсутствие слеживания и уплотнения в процессе эксплуатации;
• экологически чистый строительный материал.

Параметры теплопроводности позволяют использовать каменную вату для наружных и внутренних работ.

Стекловата

Стекловата имеет коэффициент теплопроводности выше, чем каменная вата, материал гигроскопичен

Стекловатный утеплитель изготавливается из буры, известняка, соды, просеянного доломита и песка. Для экономии на производстве применяют стеклобой, что не нарушается свойства материала. К преимуществам стекловаты относятся высокие показатели тепло- и звукоизоляции, экологическая чистота и низкая стоимость. Минусов больше:

• Гигроскопичность – впитывает воду, вследствие чего теряет утепляющие характеристики. Для предотвращения гниения и разрушения конструкции укладывают между пароизоляционными слоями.
• Неудобство монтажа – волокна с повышенной хрупкостью распадаются, могут вызывать жжение и зуд кожи.
• Непродолжительная эксплуатация – через 10 лет происходит усадка.
• Невозможность применения для утепления влажных комнат.

При работе со стекловатой нужно защищать кожу рук перчатками, лицо – очками или маской.

Вспененный полиэтилен

Вспененный фольгированный полиэтилен имеет пропускает тепло хуже, чем обычный

Рулонный полиэтилен с пористой структурой имеет дополнительный отражающий слой из фольги. Преимущества изолона и пенофола:

• маленькая толщина – от 2 до 10 мм, что в 10 раз меньше обычных изоляторов;
• возможность сохранения до 97 % полезного тепла;
• стойкость к воздействию влаги;
• минимальная теплопроводность за счет пор;
• экологическая чистота;
• отражающий эффект, за счет которого аккумулируется тепловая энергия.

Рулонная теплоизоляция подходит для укладки во влажных комнатах, на балконах и лоджиях.

Напыляемая теплоизоляция

Пенополиуретан имеет самую низкую теплопроводность

Если обратиться к таблице, то видно, что напыляемые виды заменяют 10 см минваты. Они выпускаются в баллонах, напоминают монтажную пену и наносятся при помощи специального инструмента. Напыляемый утеплитель бывает разной жесткости, в емкости также присутствуют пенообразователи – полиизоционатом и полиолом. По типу основного компонента изоляция бывает:

• ППУ. Пенополиуретан с открытой ячеистой структурой прочен, теплоэффективен. При наличии закрытых пустот в составе – может пропускать пар.
• Пеноизольная. Жидкий пенопласт на карбамидоформальдегидной основе отличается паропроницаемостью, стойкость к возгоранию. Наносится посредством заливки. Оптимальная температура затвердевания – от +15 градусов.
• Жидкая керамика. Керамические компоненты расплавляются до жидкого состояния, потом смешиваются полимерными веществами и пигментами. Получаются вакуумированные полости. Наружное утепление обеспечивает защиту здания на 10 лет, внутреннее – на 25 лет.
• Эковата. Целлюлоза измельчается до состояния пыли, приобретает клейкость при попадании воды. Материал подходит для работы на влажных стеновых поверхностях, но не используется рядом с каминными трубами, дымоходами и печами.

Напыляемые утеплители отличаются хорошей сцепкой с поверхностями, для которых применялись дерево, кирпич или газобетон.

Таблица коэффициентов теплопроводности разных материалов

На основе таблицы с коэффициентами теплопроводности строительных материалов и популярных утеплителей можно сделать сравнительный анализ. Он обеспечит подбор оптимального варианта теплоизоляции для строения.

Материал	Теплопроводность, Вт/м*К	Толщина, мм	Плотность,  кг/м³	Температура укладки,  °C	Паропроницаемость, мг/м²*ч*Па
Пенополиуретан	0,025	30	40-60	От -100 до +150	0,04-0,05
Экструдированный пенополистирол	0,03	36	40-50	От -50 до +75	0,015
Пенопласт	0,05	60	40-125	От -50 до +75	0,23
Минвата (плиты)	0,047	56	35-150	От -60 до +180	0,53
Стекловолокно (плиты)	0,056	67	15-100	От +60 до +480	0,053
Базальтовая вата (плиты)	0,037	80	30-190	От -190 до +700	0,3
Железобетон	2,04		2500		0,03
Пустотелый кирпич	0,058	50	1400		0,16
Деревянные брусья с поперечным срезом	0,18	15	40-50		0,06

Для параметров толщины применялся усредненный показатель.

Иные критерии подбора утеплителей

Теплоизоляционное покрытие обеспечивает снижение теплопотерь на 30-40 %, повышает прочность несущих конструкций из кирпича и металла, сокращает уровень шума и не забирает полезную площадь постройки. При выборе утеплителя помимо теплопроводности нужно учитывать другие критерии.

Объемный вес

Вес и плотность минваты влияет на качество утепления

Данная характеристика связана с теплопроводностью и зависит от типа материала:

• Минераловатные продукты отличаются плотностью 30-200 кг/м3, поэтому подходят для всех поверхностей строения.
• Вспененный полиэтилен имеет толщину 8-10 мм. Плотность без фольгирования равняется 25 кг/м3 с отражающей основой – около 55 кг/м3.
• Пенопласт отличается удельным весом от 80 до 160 кг/м3, а экструдированный пенополистирол – от 28 до 35 кг/м3. Последний материал является одним из самых легких.
• Полужидкий напыляемый пеноизол при плотности 10 кг/м3 требует предварительного оштукатуривания поверхности.
• Пеностекло имеет плотность, связанную со структурой. Вспененный вариант характеризуется объемным весом от 200 до 400 кг/м3. Теплоизолят из ячеистого стекла – от 100 до 200 м3, что делает возможным применение на фасадных поверхностях.

Чем меньше объемный вес, тем меньше затрачивается материала.

Способность держать форму

Плиты и пенополиуретан имеют одинаковую степень жесткости, хорошо выдерживают форму

Производители не указывают формостабильность на упаковке, но можно ориентироваться на коэффициенты Пуассона и трения, сопротивления изгибам и сжатиям. По стабильности формы судят о сминаемости или изменении параметров теплоизоляционного слоя. В случае деформации существуют риски утечки тепла на 40 % через щели и мосты холода.

Формостабильность стройматериалов зависит от типа утеплителя:

• Вата (минеральная, базальтовая, эко) при укладке между стропилами расправляется. За счет жестких волокон исключается деформация.
• Пенные виды держат форму на уровне жесткой каменной ваты.

Способность изделия держать форму также определяется по характеристикам упругости.

Паропроницаемость

Определяет «дышащие» свойства материала – способность к пропусканию воздуха и пара. Показатель важен для контроля микроклимата в помещении – в законсервированных комнатах образуется больше плесени и грибка. В условиях постоянной влажности конструкция может разрушаться.

По степени паропроницаемости выделяют два типа утеплителей:

• Пены – изделия, для производства которых применяется технология вспенивания. Продукция вообще не пропускает конденсат.
• Ваты – теплоизоляция на основе минерального или органического волокна. Материалы могут пропускать конденсат.

При монтаже паропроницаемых ват дополнительно укладывают пленочную пароизоляцию.

Горючесть

Показатель, на который ориентируются при строительстве наземных частей жилых зданий. Классификация токсичности и горючести указана в ст. 13 ФЗ № 123. В техническом регламенте выделены группы:

• НГ – негорючие: каменная и базальтовая вата.
• Г – возгораемые. Материалы категории Г1 (пенополиуретан) отличаются слабой возгораемостью, категории Г4 (пенополистирол, в т.ч. экструдированный) – сильногорючие.
• В – воспламеняемые: плиты из ДСП, рубероид.
• Д – дымообразующие (ПВХ).
• Т – токсичные (минимальный уровень – у бумаги).

Оптимальный вариант для частного строительства – самозатухающие материалы.

Звукоизоляция

Характеристика, связанная с паропроницаемостью и плотностью. Ваты исключают проникновение посторонних шумов в помещении, через пены проникает больше шума.

У плотных материалов лучше шумоизоляционные свойства, но укладка осложняется толщиной и весом. Оптимальным вариантом для самостоятельных теплоизоляционных работ будет каменная вата с высоким звукопоглощением. Аналогичные показатели – у легкой стекловаты или базальтового утеплителя со скрученными длинными тонкими волокнами.

Нормальный показатель звукоизоляции – плотность от 50 кг/м3.

Практическое применение коэффициента теплопроводности

Коэффициент теплопроводности необходим для вычисления объема утеплителя в климатическом поясе

После теоретического сравнения материалов нужно учитывать их разделение на группы теплоизоляционных и конструкционных. У конструкционного сырья – самые высокие индексы теплопередачи, поэтому оно подходит для возведения перекрытий, ограждений или стен.

Без использования сырья со свойствами утеплителей понадобится укладывать толстый слой теплоизоляции. Обратившись к таблице теплопроводности, можно определить, что низкий теплообмен конструкций из железобетона будет только при их толщине 6 м. Готовый дом будет громоздким, может просесть под почву, а затраты на строительство не окупятся и через 50 лет.

Достаточная толщина теплоизоляционного слоя – 50 см.

Применение теплоизоляционных материалов обеспечивает сокращение затрат на строительные мероприятия и снижает переплаты за энергию зимой. При покупке утеплителя нужно учитывать параметры теплопроводности, основные характеристики, стоимость и удобство самостоятельного монтажа.

K-значение, U-значение, R-значение, C-значение — Insulation Outlook Magazine

В большинстве областей применения основным свойством теплоизоляционного материала является его способность снижать теплообмен между поверхностью и окружающей средой или между одна поверхность и другая поверхность. Это известно как низкое значение теплопроводности. Как правило, чем ниже теплопроводность материала, тем выше его способность изолировать при заданной толщине материала и наборе условий.

Если это действительно так просто, то почему существует так много различных терминов, таких как K-значение, U-значение, R-значение и C-значение? Вот обзор с относительно простыми определениями.

K-значение

K-значение — это просто сокращение для теплопроводности. Стандарт ASTM C168 по терминологии определяет этот термин следующим образом:

Теплопроводность, n: скорость стационарного теплового потока через единицу площади однородного материала, вызванного единичным градиентом температуры в направлении, перпендикулярном этой поверхности. единица площади.

Это определение на самом деле не такое сложное. Давайте рассмотрим внимательнее, фраза за фразой.

Временную скорость теплового потока можно сравнить со скоростью потока воды, например, воды, протекающей через насадку для душа со скоростью столько-то галлонов в минуту. Это количество энергии, обычно измеряемое в Соединенных Штатах в БТЕ, протекающее по поверхности за определенный период времени, обычно измеряемый в часах. Следовательно, временная скорость теплового потока выражается в единицах БТЕ в час.

Стабильное состояние просто означает, что условия устойчивы, как вода, вытекающая из насадки для душа с постоянной скоростью.

Однородный материал просто относится к одному материалу, а не к двум или трем, который имеет постоянный состав. Другими словами, имеется только один тип изоляции, в отличие от одного слоя одного типа и второго слоя второго типа. Кроме того, для целей данного обсуждения через изоляцию не проходят приварные шпильки или винты или какой-либо конструкционный металл; и пробелов нет.

Как насчет через единицу площади ? Это относится к стандартной площади поперечного сечения. Для теплового потока в Соединенных Штатах в качестве единицы площади обычно используется квадратный фут. Итак, у нас есть единицы измерения в британских тепловых единицах в час на квадратный фут площади (для наглядности представьте, что вода течет со скоростью несколько галлонов в минуту, ударяясь о доску размером 1 фут x 1 фут).

Наконец, есть фраза по градиенту температуры единиц . Если два предмета имеют одинаковую температуру и сведены вместе так, что они соприкасаются, тепло не будет течь от одного к другому, потому что они имеют одинаковую температуру. Чтобы тепло перетекало от одного объекта к другому, где оба соприкасаются, должна быть разница температур или градиент. Как только появится градиент температуры между двумя соприкасающимися объектами, тепло начнет течь. Если между этими двумя объектами есть теплоизоляция, тепло будет течь с меньшей скоростью.

На данный момент у нас есть скорость теплового потока на единицу площади, на градус разницы температур с единицами БТЕ в час, на квадратный фут, на градус Фаренгейта.

Теплопроводность не зависит от толщины материала. Теоретически каждый слой изоляции такой же, как и соседний слой. Ломтики должны быть стандартной толщины. В Соединенных Штатах для обозначения толщины теплоизоляции обычно используются дюймы. Таким образом, нам нужно думать с точки зрения БТЕ теплового потока на дюйм толщины материала в час, на квадратный фут площади, на градус F перепада температур.

После разбора определения ASTM C168 для теплопроводности у нас есть единицы БТЕ-дюйм/час на квадратный фут на градус Фаренгейта. Это то же самое, что и термин К-значение.

C-значение

C-значение — это просто сокращение для теплопроводности. Для типа теплоизоляции значение C зависит от толщины материала; K-значение обычно не зависит от толщины (есть несколько исключений, не рассматриваемых в этой статье). Как ASTM C168 определяет теплопроводность?

Проводимость, тепловая, n: скорость стационарного теплового потока через единицу площади материала или конструкции, вызванного единичной разностью температур между поверхностями тела.

ASTM C168 дает простое уравнение и единицы измерения. В единицах дюйм-фунт, используемых в Соединенных Штатах, эти единицы представляют собой БТЕ/час на квадратный фут на градус по Фаренгейту разницы температур.

Слова очень похожи на слова в определении теплопроводность . Чего не хватает, так это дюймовых единиц в числителе, потому что значение C для изоляционной плиты толщиной 2 дюйма вдвое меньше, чем для того же материала изоляционной плиты толщиной 1 дюйм. Чем толще изоляция, тем ниже ее C-value.

Уравнение 1: значение C = значение K / толщина

значение R

Как правило, этот термин используется для описания указанного на маркировке показателя эффективности строительной изоляции, которую можно купить на складе пиломатериалов. Он используется реже для механической изоляции, но все же это полезный термин для понимания. Его официальное обозначение — термическое сопротивление. Вот как это определяет ASTM C168:

Сопротивление, тепловое, n: величина, определяемая разницей температур в установившемся режиме между двумя определенными поверхностями материала или конструкции, которая создает единичный тепловой поток через единицу площади.

ASTM C168 дает уравнение, за которым следуют типичные единицы измерения. В единицах дюйм-фунт тепловое сопротивление измеряется в градусах F, умноженных на квадратные футы площади, умноженные на часы времени на БТЕ теплового потока.

Большинство людей знают, что для данного изоляционного материала чем он толще, тем выше значение R. Например, для определенного типа изоляционной плиты плита толщиной 2 дюйма будет иметь вдвое большее значение R, чем плита толщиной 1 дюйм.

Уравнение 2: значение R = 1 / значение C

Если значение C равно 0,5, то значение R равно 2,0. Его можно рассчитать из уравнения для значения C в уравнении 1 выше:

Уравнение 3: значение R = толщина / значение K

Таким образом, если толщина составляет 1 дюйм, а значение K равно 0,25. , то значение R равно 1, деленному на 0,25, или 4 (для краткости без единиц измерения).

U-значение

Наконец, есть U-значение, официально известное как коэффициент теплопередачи . Это скорее инженерный термин, используемый для обозначения тепловых характеристик системы, а не однородного материала. Определение ASTM C168 выглядит следующим образом:

Коэффициент пропускания, тепловой, n: передача тепла в единицу времени через единицу площади материальной конструкции и граничных воздушных пленок, вызванная единичной разностью температур между средами с каждой стороны.

Несколько новых терминов: граничные воздушные пленки и между средами с каждой стороны . Предыдущие определения не относились к средам.

Лучший способ проиллюстрировать коэффициент теплопередачи или коэффициент теплопередачи на примере. Рассмотрим стену типичного утепленного дома с номинальными досками 2 x 4 (фактические размеры которых составляют примерно 1-1/2 дюйма x 3-1/2 дюйма), расположенными на расстоянии 16 дюймов по центру, идущими вертикально. Можно увидеть гипсокартонную плиту толщиной 3/8 дюйма на внутренней стороне стены с пароизоляцией из пластиковой пленки, отделяющей гипсокартонную плиту от деревянных стоек. Войлок из стекловолокна может заполнять пространство шириной 3-1/2 дюйма между шипами 2 x 4. На внешней стороне стоек могут быть изоляционные плиты из полистирола толщиной 1/2 дюйма, покрытые внешней деревянной обшивкой. В этом примере не учитываются двери и окна, а также значение K и толщина пластикового листа, используемого в качестве пароизоляции.

Расчет коэффициента теплопередачи стены достаточно сложен, чтобы выйти за рамки этой статьи, но для расчета коэффициента теплопередачи должны быть известны или хотя бы оценены следующие значения: *

• Коэффициент теплопередачи стены воздушная пленка для помещений
• K-значение гипсовой стеновой плиты толщиной 3/8 дюйма
• Значение K для деревянных стоек шириной 3-1/2 дюйма
• Расстояние между стойками (в данном случае 16 дюймов)
• Коэффициент теплоизоляции из стекловолокна, а также их толщина (толщиной 3-1/2 дюйма)
• Ширина войлока из стекловолокна (16 дюймов минус 1-1/2 дюйма толщины деревянных стоек = 14-1/2 дюйма)
• K-значение пенополистирольных плит и их толщина (1/2 дюйма)
• Значение К и толщина материалов деревянного сайдинга
• C-фактор пленки наружного воздуха

Чем ниже значение U, тем ниже скорость теплового потока для данного набора условий. Хорошо изолированная система стен здания будет иметь гораздо более низкое значение коэффициента теплопередачи или теплопередачи, чем неизолированная или плохо изолированная система.

Для точного определения коэффициента теплопередачи системы механической изоляции необходимо учитывать теплопередачу через однородную изоляцию, а также через любые бреши и компенсационные зазоры с другим изоляционным материалом. Существует также наружная воздушная пленка и иногда внутренняя воздушная пленка.

В действительности многие неоднородные части обычно не учитываются. Стандартные процедуры испытаний на теплопроводность обычно рассматривают материал как однородный. В реальных условиях в жестких материалах возникают стыки, а иногда и трещины. Эти несоответствия делают значение U больше, чем если бы изоляция вела себя как однородный материал.

Понятия K-значения, C-значения, R-значения и U-значения можно обобщить в следующих правилах:

• Чем лучше изолирована система, тем ниже ее коэффициент теплопередачи.
• Чем выше характеристики изоляционного материала, тем выше его R-значение и ниже C-значение.
• Чем ниже значение К конкретного изоляционного материала, тем выше его теплоизоляционная способность при определенной толщине и заданном наборе условий.

Это свойства, от которых зависят пользователи теплоизоляции в плане энергосбережения, управления технологическим процессом, защиты персонала и предотвращения образования конденсата.

* Значения для всего вышеперечисленного можно найти в Справочнике ASHRAE по основам, глава 25: «Данные о передаче тепла и водяного пара». В главах с 23 по 26 того же руководства ASHRAE также обсуждается расчет U-значения стены.

Рисунок 1

Сравнение нескольких изоляционных материалов

Рисунок 2

Между R-значением и K-значением

Рисунок 3

Герма. U-значение стены или крыши, а не только R-значение теплоизоляции.

Рисунок 4

Этот рисунок, табличка № 26 из Национальных стандартов коммерческой и промышленной изоляции Среднезападной ассоциации подрядчиков по изоляции (MICA) (1999 г. ), дает представление о том, почему система изоляции не будет работать так хорошо, как можно было бы предположить. с использованием сплошной однородной изоляции.

Калькулятор коэффициента теплопередачи

Этот калькулятор коэффициента теплопередачи поможет вам определить общий коэффициент теплопередачи или коэффициент пленки . Этот параметр жизненно важен для большинства расчетов теплопередачи и изоляции , особенно для стен зданий. Например, если проектировщик хочет уменьшить теплопередачу через стену здания или теплообменник, он добавляет несколько слоев изоляции .

Этот инструмент использует уравнение коэффициента теплопередачи, предоставляя вам возможность добавить до 10 слоев к вашей стене и вернуть тепловое сопротивление и общий коэффициент теплопередачи для составной конструкции.

Теплопередача путем теплопроводности и конвекции в стене.

Коэффициент теплопередачи зависит от толщины стенки, теплопроводности и площади контакта стенки . Инструмент учитывает свободную конвекцию по обеим сторонам стены при выполнении расчетов. Различные типы конвекции и геометрии потока также существуют с использованием числа Нуссельта. Читайте дальше, чтобы понять, что такое коэффициент теплопередачи и как использовать формулу коэффициента теплопередачи. 9\text{th}n-й слой; и

k – Теплопроводность материала слоя.

Знаете ли вы?
ниже значение коэффициента теплопередачи, лучше изоляция , обеспечиваемая конструкцией, и наоборот.

Понятие теплового сопротивления — Это сопротивление материала тепловому потоку или проводимости . Другими словами, термическое сопротивление – это отношение разницы температур и количества тепла, проходящего через среду. Это аналогично сопротивлению тока, которое составляет:

I=V1−V2Re\quad I = \frac{V_1 — V_2}{R_e}I=Re​V1​−V2​​

где:

• III – Текущий ;
• V1-V2V_1 — V_2V1​-V2​ – Разность напряжений ; и
• ReR_eRe​ – Сопротивление . {n} \frac{L_i}{k_i}Rt​=A1​i=1∑n​ki​Li​​
  Понятие термического сопротивления при передаче тепла через стены.

  Вышеприведенный случай относится только к проводимости -только. Однако когда внутренние и внешние поверхности стен подвергаются воздействию воздуха или любых других жидкостей, необходимо учитывать еще один фактор. В этом случае коэффициент конвективной теплопередачи hhh используется для определения конвективного сопротивления среды. Таким образом, что:

  Rconv=1hA\quad R_\text{conv} = \frac{1}{hA}Rconv​=hA1​

  Чтобы узнать общий коэффициент теплопередачи, мы прибавляем конвективное сопротивление к кондуктивному сопротивлению , RtR_tRt​: 92) БТЕ/(ч⋅∘F⋅фут2).

  Как рассчитать коэффициент теплопередачи или коэффициент пленки

  Калькулятор имеет два режима :

  1. Только теплопроводность; и
  2. Проводка с конвекцией с обеих сторон.

  В дополнение к этому, он начинается с одного слоя материала, на котором можно накладывать или удалять слои с помощью кнопки добавить или удалить .

  Чтобы найти общий коэффициент теплопередачи и термическое сопротивление:

  1. Выберите режим теплопередачи , допустим только теплопроводность .
  2. Введите область контакта, AAA.
  3. Вставьте начальную толщину стенки, L0L_0L0​.
  4. Введите коэффициент теплопроводности материала стены, k0k_0k0​.
  5. Добавьте больше слоев, используя кнопку Добавить , когда вам удобно.
  6. Повторите шаги 3 и 4 для всех слоев.
  7. Калькулятор дает тепловое сопротивление и общий коэффициент теплопередачи согласно конфигурации.

  Составные стены
  Этот инструмент можно использовать для определения коэффициента теплопередачи и термического сопротивления конструкции путем укладки до 11 слоев.

  Пример: Использование калькулятора коэффициента теплопередачи

  Найдите общий коэффициент теплопередачи окна, имеющего 2 слоя стекла толщиной 2 мм с зазором 92\cdot\text{K}ho​=40 Вт/м2⋅K;

• Теплопроводность воздуха, каир=0,026 Вт/м⋅Кк_{воздух} = 0,026 \text{ Вт/м}\cdot\text{К}каир​=0,026 Вт/м⋅К; и
• Теплопроводность стекла, kglass=0,78 Вт/м⋅Kk_{стекло} = 0,78 \text{ Вт/м}\cdot\text{K}kglass​=0,78 Вт/м⋅K.

Чтобы найти термическое сопротивление и общий коэффициент теплопередачи:

1. Выберите режим теплопередачи , кондукция и конвекция (в обе стороны) .
2. Введите 92\cdot\text{K}hi​=10 Вт/м2⋅K.
3. Заполните детали начального слоя как L0=2 ммL_0 = 2 \text{ мм}L0​=2 мм и k0=0,78 Вт/м⋅Kk_0 = 0,78\text{ Вт/м}\cdot\text{K} k0=0,78 Вт/м⋅К.
4. Используйте кнопку Добавить , чтобы вставить 2-й слой.
5. Вставьте свойства 2-го слоя как L1=5 ммL_1 = 5 \text{ мм}L1​=5 мм и k1=0,026 Вт/м⋅Kk_1 = 0,026\text{ Вт/м}\cdot\text{K} k1​=0,026 Вт/м⋅К.
6. Используйте кнопку Добавить , чтобы вставить 3-й слой.
7. Введите свойства третьего слоя в виде L2=2 ммL_2 = 2 \text{ мм}L2​=2 мм и k2=0,78 Вт/м⋅Kk_2 = 0,78\text{ Вт/м}\cdot\text{K} k2​=0,78 Вт/м⋅К. 92\cdot\text{K}ho​=40 Вт/м2⋅K.
8. Использование калькулятора теплового сопротивления:

R=1A[1hi+L0k0+L1k1+L2k2+1ho]R=11,2[110+0,0020,78+0,0050,026+0,0020,78+140]R=0,2687 °C/Вт\quad \скриптсайз \начать{выравнивать*} R &= \frac{1}{A} \left [ \frac{1}{h_i} + \frac{L_0}{k_0} + \frac{L_1}{k_1}+ \frac{L_2}{k_2} + \frac{1}{h_o}\right ] \\\\ R &= \frac{1}{1,2} \Big [ \frac{1}{10} + \frac{0,002}{0,78} + \frac{0,005}{0,026}+ \frac{0,002}{0,78} \ \ &\qquad \quad+ \frac{1}{40}\Big ] \\\\ R &= 0,2687 \ \text{°C/Вт} \end{align*}RRR​=A1​[hi​1​+k0​L0​​+k1​L1​​+k2​L2​​+ho​1​]=1. 21​[101​+0.780.002 ​+0,0260,005​+0,780,002​+401​]=0,2687 °C/Вт​ 92\кдот\текст{К} U=R1​=0,26871​=3,722 Вт/м2⋅K

Часто задаваемые вопросы

Что такое коэффициент теплопередачи?

Это отношение теплового потока через единицу площади к разности температур . Коэффициент теплопередачи показывает, насколько хорошо конструкция проводит тепло. Если значение этой константы пропорциональности низкое, это означает, что материал является лучшим изолятором.

Как рассчитать коэффициент теплопередачи?

Для расчета коэффициента теплопередачи:

1. Разделить толщину первого слоя на теплопроводность среды.
2. Повторите предыдущий шаг для всех слоев и добавьте их вместе.
3. Найдите обратную величину конвективного теплообмена для внутренней поверхности и , прибавьте к сумме .
4. Найдите обратную величину конвективной теплопередачи для внешней поверхности и , прибавьте к сумме .
5. Найдите обратную величину равнодействующей , чтобы получить коэффициент теплопередачи.

Что такое термическое сопротивление?

Это сопротивление среды потоку тепла через нее . Тепловое сопротивление также является обратной величиной общего коэффициента теплопередачи. Это желательно для материалов изоляционного типа, таких как хлопок и шерсть, но нежелательно для проводников.

Как рассчитать тепловое сопротивление?

Для расчета теплового сопротивления:

1. Разделите толщину первого слоя на теплопроводность среды.
2. Повторите предыдущий шаг для всех слоев и добавьте их вместе.
3. Найдите обратную величину конвективного теплообмена для внутренней поверхности и , прибавьте к сумме .
4. Найдите обратную величину конвективной теплопередачи для внешней поверхности и добавьте к сумме , чтобы получить тепловое сопротивление.

В качестве альтернативы можно найти обратную величину общего коэффициента теплопередачи , чтобы найти тепловое сопротивление.

Уг, Уф, Ув, У ​​что? : Знакомство с U-значением и теми, которые наиболее важны для дизайна пассивного дома

Автор: Никки Гоад

Для тех, кто не занимается строительством, многие из сокращенных символов, часто используемых в материалах, связанных с пассивным домом, включая образовательные видео, пресс-релизы , вебинары и даже некоторые другие записи в нашем блоге — могут сбивать с толку. Что, черт возьми, такое U-значение? Что это за разные индексы? И что это за символ -> Ψ? Не волнуйтесь. Мы рассмотрим все это, а также поясним их отношение к дизайну пассивного дома.

Краткое объяснение коэффициента теплопередачи

Потери тепла через стандартный компонент здания, т. е. наружную стену, окно, пол, крышу, определяются коэффициентом теплопередачи , также известным как коэффициент теплопередачи , или коэффициент теплопередачи . Это значение указывает 90 179 скорость теплопередачи через конкретный компонент на заданной площади 90 180  , если разница температур составляет один градус (1 кельвин). Таким образом, единицей измерения значения U является «Вт/(м²К)». Таким образом, чем ниже значение U, тем ниже скорость теплопередачи и тем лучше теплоизоляционные свойства элемента! Другими словами, тем медленнее тепло проходит через материал.

Взаимосвязь между значением U, значением R, толщиной и теплопроводностью отдельного материала

В качестве альтернативы тепловое «качество» элемента можно рассматривать с точки зрения значения R , также известного как термическое сопротивление . Значение R является просто обратной величиной значения U и описывает, какое сопротивление материал или элемент оказывает тепловому потоку.

Термическое сопротивление материала зависит от его толщины (d) и его теплопроводности («значение λ» или иногда «значение k»). Толщина — Круто. Понятно. Интуитивно понятно, что чем толще материал, тем лучше он изолирует. Однако с теплопроводностью немного сложнее. Существует множество ресурсов, которые могут рассказать вам, как определяется это значение и что делает одни материалы лучшими теплопроводниками, чем другие. Но, в большинстве случаев, вам дается это значение. Существуют также поверхностные сопротивления (R _se & R _si ) для рассмотрения. Разные ориентации приводят к разным значениям. Тем не менее, они также, вероятно, даются. Вот таблица с некоторыми распространенными строительными материалами.

Теплопроводность обычных строительных материалов и толщина, необходимая для получения коэффициента теплопередачи = 0,13 Вт/(м²К), который является типичным для зданий PH в прохладном умеренном климате|Таблица адаптирована из Passipedia

или «значение k» используется для описания теплопроводности отдельного материала, значение U может рассказать нам кое-что об общей сборке, принимая во внимание сопротивления и площади всех отдельных материалов, из которых состоит до компонента.

В большей части литературы по проектированию пассивных домов используется показатель U. В этом случае мы также будем ссылаться на значение U на протяжении всей этой статьи. Просто имейте в виду, что некоторые профессионалы в области строительства могут предпочесть говорить с точки зрения R-значения. Но все они относятся к одному и тому же!

Знакомство с компонентами пассивного дома

Здания пассивного дома известны своей превосходной изоляцией. За счет снижения потерь тепла через компоненты здания (стены, окна, двери и т. д.) количество энергии, необходимой для обогрева/охлаждения здания, может быть значительно снижено. до 90 % в некоторых случаях (например, старые здания с низкой базовой производительностью) и более 75 % по сравнению со средними показателями новых построек.

Институт пассивного дома тестирует и сертифицирует продукты, пригодные для использования в зданиях пассивного дома. Изделия, отмеченные знаком «Сертифицированный компонент пассивного дома», были протестированы в соответствии с едиными критериями; их можно легко сравнить с точки зрения их конкретных значений, и они имеют отличное качество с точки зрения энергоэффективности.

После сертификации этим компонентам пассивного дома выдается сертификат, содержащий конкретные значения, относящиеся к проектированию пассивного дома, и они получают место в базе данных компонентов пассивного дома. Такая повышенная наглядность приносит пользу как производителям компонентов, так и проектировщикам пассивных домов. Это помогает связать потребности проектировщика с производителями высококачественных компонентов в их области.

База данных компонентов также предоставляет конструкторам легкий доступ к техническим спецификациям, экономя время и усилия. Это действительно полезный инструмент, и он продолжает развиваться вместе со стандартом пассивного дома. На самом деле, только что в июне прошлого года был выдан 1000-й сертификат на компоненты пассивного дома! Через секунду мы пройдемся по U-значениям непрозрачных и прозрачных компонентов. Но не забывайте, что существует множество других типов компонентов, сертифицированных Институтом пассивного дома, включая системы вентиляции, компактные тепловые насосы, системы рекуперации тепла сточных вод и многое другое!

Типичные коэффициенты теплопередачи компонентов пассивного дома

Как мы уже говорили, общие потери тепла через строительный элемент зависят от площади компонента, свойств и толщины материала, а также перепада температур. В этом случае компоненты пассивного дома изготавливаются из определенного материала и толщины для определенного климата. Потому что именно климат определяет эту разницу температур. Большинство домовладельцев хотят поддерживать в своем доме уютную и комфортную температуру 20-25°C. В зависимости от вашего климата, вы можете получить экстремальные температуры за стенами вашего дома. Таким образом, не каждый компонент пассивного дома подходит для любого климата. Но существуют варианты для каждого климата.

Примерный план климатических зон для компонентов пассивного дома. Фактическая климатическая зона в зависимости от местоположения может отличаться.

Давайте проверим некоторые типичные значения U для компонентов пассивного дома в этих различных климатических условиях и почувствуем, как они соотносятся с типичными зданиями. Имейте в виду, что в процессе сертификации компонентов учитываются и другие факторы, такие как воздухонепроницаемость, гигиена и тепловые мосты. Однако мы сосредоточимся на критериях, касающихся U-ценностей. Если вы хотите узнать больше, обязательно ознакомьтесь со ссылками в разделе «Дополнительная литература» внизу страницы.

Непрозрачные компоненты

Непрозрачные компоненты включают такие элементы, как стеновые и конструкционные системы, системы изоляции перекрытий, балконные и оконные соединения. Поскольку мы знаем, что пассивные дома обладают суперизоляцией, мы можем ожидать, что значения U для этих частей будут довольно низкими, особенно по сравнению с типичными зданиями. Изображение ниже хорошо иллюстрирует этот момент.

Сравнение типичных коэффициентов теплопередачи и толщины стен типичного немецкого строительного фонда и пассивного дома.

Может показаться, что эти требования слишком строгие, но на самом деле это значение 0,15 Вт/(м²К) (для климата Центральной Европы) является наиболее экономически эффективным значением при сегодняшних ценах на энергоносители. Более низкое значение U и, следовательно, более эффективная изоляция могут привести к снижению потребности в энергии, но это может оказаться не самым экономически целесообразным. Возможно, этот капитал лучше было бы вложить в другое место в здании.

Рекомендуемые значения U для непрозрачных строительных систем приведены в таблице ниже. Обратите внимание, что при строительстве собственного пассивного дома коэффициент теплопередачи стен не обязательно должен точно совпадать с этим. Значения просто необходимы для сертификации компонентов, но в зависимости от конструкции вашего здания они могут быть выше или ниже, чтобы в конечном итоге соответствовать критериям <15 кВтч/м² в год.

Максимальный коэффициент теплопередачи для непрозрачных строительных элементов (стен). f _PHI — понижающий коэффициент: всегда 1, исключение: участки, соприкасающиеся с землей и в сторону неотапливаемого подвала в климатических зонах 1-4: 0,6 | Таблица адаптирована из Критерии сертификации для непрозрачных пассивных материалов Системы строительства домов

Прозрачные компоненты

К прозрачным компонентам относятся такие элементы, как системы навесных стен, световые люки, входные двери и, конечно же, окна. В этих последних двух разделах мы рассмотрим два наиболее распространенных компонента — окна и входные двери.

Окна

Пассивные дома Пригодность для окон проверяется с использованием коэффициента теплопередачи компонентов и температурного коэффициента в самой холодной точке компонента. Для получения подробной информации о том, как рассчитываются эти значения, обязательно ознакомьтесь с полными критериями сертификации для компонентов прозрачного пассивного дома.

Максимальные коэффициенты теплопередачи (значения U) установленных сертифицированных прозрачных строительных компонентов пассивного дома для каждого климата были рассчитаны PHI и представлены в таблице ниже.

Максимальный коэффициент теплопередачи для вертикально установленных окон в зависимости от климата. |Таблица адаптирована из Критерии сертификации для компонентов прозрачного пассивного дома

Вы заметите, что в таблицу включены два разных коэффициента теплопередачи. Значение U самого окна (U _w ) (включая остекление, раму, кромку стекла и т. д.), а также ожидаемое значение U окна после установки, т. е. включая тепловые мосты установки (U _{w, инст} ).

Имейте в виду, что значение коэффициента теплопередачи самого окна важно, но не менее важна его установка. Плохая работа по установке может привести, в лучшем случае, к значительным потерям тепла. В худшем случае плесень может начать образовываться из-за конденсации влажного воздуха в самых холодных точках вокруг установленного окна. Таким образом, в то время как расчетное значение U окна используется для сертификации, фактическое установленное значение U окна является значением, используемым при расчете энергетического баланса. Полное уравнение для определения U _w,inst выглядит следующим образом:

Иллюстрация окна пассивного дома.

Это уравнение может показаться большим и пугающим. Но на самом деле все не так уж и плохо. Он просто принимает во внимание размер и изоляцию остекления (A _g и U _g ), размер и изоляцию рамы (A _f и U _f ) и тепловые потери, связанные с остеклением. кромка (Ψ _г ) и установка (Ψ _г ). Ψ — это символ коэффициента теплового моста, который описывает дополнительный тепловой поток, связанный с линейным тепловым возмущением или изменением геометрии. Ознакомьтесь с этой и другими статьями, доступными на Pasipedia, чтобы узнать больше о тепловых мостах и ​​их важности при проектировании пассивного дома.

Входные двери

При первом рассмотрении можно подумать, что входные двери относятся к непрозрачным компонентам. Однако в действительности они чаще ведут себя как окна, но с немного большей рамкой. В некоторых случаях полностью каркасные, если вообще не используется остекление. В этом случае приведенное выше уравнение по-прежнему применимо. Просто замените U _{w, inst} на U _{D, ​​inst} , и готово!

---

Надеемся, что эта статья помогла демистифицировать значение U и его роль в дизайне пассивного дома. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно сертификации компонентов, обязательно свяжитесь с командой разработчиков по электронной почте component@passiv.