Теплоизолятор: Теплоизоляция — это… Что такое Теплоизоляция?

Теплоизоляция — это… Что такое Теплоизоляция?

Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассе

Теплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.

Основные типы теплоизоляции

Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам, соответствующим разным способам теплопередачи:

• отражающая, которая предотвращает потери за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения
• предотвращающая потери за счёт теплопроводности, водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания передачи тепла через сам материал и воздух или газ, находящийся в нем)

На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):

1. Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например, пенополистирол). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м ³. Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т. п.). Также в качестве органических изолирующих материалов используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты, ДВП, и древесностружечные плиты, ДСП), сельскохозяйственные отходы (соломит, камышит и др.), торф (торфоплиты) и т. д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены разложению и используются в строительстве реже. 
2. Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м³. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
3. Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м³, изготовленного на цементе марки М500Д0, песка 5-ой фракции, пенообразователя Foamin C и воды в сравнении с ППУ изоляцией, указаны в таблице №1:

Теплопотери теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п.м.

Диаметр, мм	Пенополиуретан	Пенобетон
57	27,7	23,5
89	35,9	28,5
108	41,5	30,7
159	46,9	44,9
219	59,9	46,9

Основные виды применяемой теплоизоляции:

Применение теплоизоляции

Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную температуру, например:

Теплоизоляция стен

Теплоизоляция наружных стен выполняется в основном тремя способами:

1. Навесной вентилируемый фасад с применением теплоизоляции (каменная или стеклянная вата)
2. Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу (пенополистирол или минеральная вата)
3. Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).

С точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т. д.).

Для теплоизоляции стен традиционно применяют следующие виды теплоизоляционных материалов: пенополистирол, Минеральная вата или Стекловата (стекловолокно). Также применяются утеплители из полиэфирного волокна с пониженной горючестью, среднее значение коэффициента теплопроводности которого составляет приблизительно 0,02 Вт/(м•K).

Утепление деревянного дома имеет несколько значительных особенностей, а именно теплоизоляция стыков несущих элементов (брус, сруб и т. д.). Традиционно для этой цели использовались такие естественные материалы как пакля и мох. В современном мире им на смену пришел столь же натуральный и экологичный, но более практичный утеплитель деревянного дома — им стал лен или джут.

Материалы для изготовления теплоизоляции

Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент теплопроводности, — теплоизоляторы. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться утеплителями. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой пористостью.

См. также

Теплопроводность

Примечания

Ссылки

• Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.

Жидкий теплоизолятор

Жидкий теплоизолятор – это суспензия, основанная на структурированных акриловых полимерах. Для ее создания используется специальный наполнитель, а также — теплоизолирующая составляющая. Это – своеобразные мельчайшие стеклянные капсулы, наполненные вакуумом (или инертным газом).

Их диаметр не превышает 100 мкм. Они — основа объема жидких утеплителей. Также есть дополнение в виде связующего, молекулярного сита. С его помощью молекулы воды задерживаются, но воздух может циркулировать. Благодаря этому уникальному свойству, стены (фасады) остаются «дышащими».

Технология сверхтонкой теплоизоляции

Теплоэнергетики и сотрудники сферы промышленности используют данный материал, когда нужно обработать поверхности сложных объектов:

• Трубопроводов
• Котлов
• Бойлеров
• Чердаков
• Лоджий
• Кровельных поверхностей
• Фундаментов

Универсальное средство для сверхтонкой теплоизоляции:

Универсальная сверхтонкая теплоизоляция

АКТЕРМ Стандарт

Универсальный материал на водной дисперсии, обладает термоизоляционными и гидроизоляционными свойствами, предназначено для промышленного и бытового применения с температурой эксплуатации от –60°С до +150°С.

Универсальная жидкая теплоизоляция — утепление изнутри

и проч. А в области теплоэнергетики жидкую теплоизоляцию применяют, зная, что она сохранит большое количество тепла. Так предпринимателям удается сократить затраты, которые обычно уходят на обслуживание трубопроводов. Используйте теплоизоляцию, которая легко наносится на различные поверхности. У жидкой консистенции -лучшая способность сохранять тепло. Ее используют практичные собственники, не желающие напрасно тратиться на расходы ЖКХ.

Очень важно, что она позволяет облегчить процесс демонтажа. Новые слои теплоизоляции накладываются непосредственно на старый. Это – материал, необходимый трубопроводам, поскольку он способен защитить металл от коррозии. Он защищает его от конденсата, предупреждая опасность ржавчины. Из-за труднодоступности трубопроводов срок годности слоя эластичной термокраски особо длинный. Это вещество может использоваться только один раз, оно не подлежит второбработке, как многие другие теплоизоляторы.

Жидкий теплоизолятор используется для защиты помещений различного назначения от теплопотерь. Тонкий слой материала, благодаря использованию новейших технологий, позволяет обеспечить достаточную защиту и герметичность. При этом, появляется возможность экономить на отоплении, благодаря свойству поверхности отражать тепло внутрь помещения.

Жидкая консистенция позволяет наносить материал на любую поверхность – ревную или деформированную. При этом не требуется готовить поверхность к нанесению изолятора.

Полимеры, которые входят в состав теплоизолятора, обеспечивают отличные эксплуатационные свойства материала. Покрытие характеризуется устойчивостью к механическим повреждениям, прочностью, долговечностью, надежностью, стойкостью к воздействию огня.

Зимой жидкая сверхтонкая теплоизоляция обеспечивает защиту от холода, летом – от перегрева помещения. Современные технологи позволяют совершенствовать материал, улучшая его функциональность.

В состав вещества входят специальные добавки, которые дают уникальные свойства теплоизолятору. Материалом можно пользоваться практически при любой температуре, сферы применения также не ограничены.

Состав материала – гарантировано защищает от негативного влияния коррозии, плесени, грибка. Даже при использовании в качестве покрытия ржавого метала, коррозия не повредит защитный слой.

Надежный жидкий теплоизолятор гарантирует минимизацию затрат средств и времени на монтаж. Для нанесения краски не требуется сложное современное оборудование, доступное только профессионалам. Для создания защитного покрытия требуется распылитель, благодаря которому получается качественное и равномерное покрытие, или валик.

Для труднодоступных мест – кисти. Защитное покрытие не деформируется под. воздействием высокой температуры, не подвержено возгоранию.

Сверхтонкая теплоизоляция – наиболее современный и инновационный материал, который обеспечит высокий уровень защиты от теплопотерь. При этом создается эстетичная поверхность. Жидкая теплоизоляция – правильный выбор для помещений небольших размеров, поскольку не «крадет» ни сантиметра полезной площади. Сложные формы также не являются препятствием для использования такого материала. Сверхтонкая изоляция не осуществляет нагрузку на несущую конструкцию, безопасна для владельцев помещения, быстро наносится и сохнет.

Качественные изоляторы жидкой консистенции – возможность, предоставленная инновационными технологиями, которая поможет защитить помещение от холода без чрезмерных трат времени и средств.

внешняя, внутренняя, материалы, технологии, монтаж

Одни виды изоляционных материалов имеют специальное назначение. Другие используются для решения комплексных задач, для звуко- и теплоизоляции.

Полиуретановый наполнитель стропильной конструкции

Теплоизоляция поверх стропильной конструкции обеспечивает тепловую защиту без «мостиков холода». Даже при небольшой высоте слоя достигаются хорошие показатели. При укладке утеплителя по поверхности стропил требуется меньше примыканий герметичного слоя к конструкции здания. Такой вид монтажа безопасен и прост. Благодаря пазогребневому соединению элементов теплоизоляции образуется изолирующая оболочка. С помощью ламинирования стыки плит делают герметичными непосредственно при укладке.

Теплоизоляция фасадов

На темных фасадах износ и дефекты заметнее. Новое фасадное решение Syco Tec с технологией нанесения защитного покрытия подходит для монолитной и комбинированной теплоизоляции. Пигмент, введенный в структуру покрытия, отражает солнечные лучи от поверхности фасада, предотвращая его нагрев и образование трещин. Фасадное покрытие на основе силиконовых смол и чистого акрилата отталкивает грязь. Появлению трещин из-за недостаточной ударной прочности фасада препятствует клеевой и армирующий раствор.

Теплоизоляция кровли панелями Kronitherm flex

Самочувствие зависит и от состава строительных материалов. Домовладельцы предпочитают натуральные виды, в частности из древесных волокон. Панели Kronitherm flex разработаны для утепления крыш, стен и перекрытий при реконструкции и строительстве. Использование таких видов материалов создает здоровый микроклимат. Преимущества панелей заключаются в надежности при усадке здания и ширине зажатия между деталями несущей конструкции. Они «дышат», аккумулируют тепло и поглощают шум.

Теплоизоляция стен плитой Capatect Carbon

При устройстве утепления, оштукатуривании и окрашивании фасадов рассчитывают на долговременный результат. Система Capatect Carbon выдерживает экстремальные нагрузки благодаря ударопрочности. Цокольные участки годами сохраняют внешний вид. Обеспечивают результат углеродные волокна. Основой теплоизоляционного материала стала плита-далматинец (из-за белых вкраплений на черной поверхности).

Плита состоит из смеси полистирола и полиуретанового основания с изоляционными свойствами. Армирующие участки утеплителя, также усиленные карбоновыми волокнами, создают защитный слой. Он сбережет фасад от футбольных мячей, велосипедистов и града, а также от температурных напряжений и образования трещин. И наконец, последняя составляющая теплоизолирующей панели Capatect Carbon — защитно-декоративный слой. Фасадные краски и штукатурки дольше сохраняют цвет, чистоту и внешний вид. Неорганические частички образуют в покрытиях трехмерную нанокварцевую кристаллическую решетку, что делает поверхность чрезвычайно твердой. Фасады, покрытые такими красками, быстрее сохнут, снижается риск появления водорослей и лишайников.

Плиты из древесных волокон

Не каждый вид изоляции справляется с этой задачей. Специалисты отмечают преимущества плит из древесных волокон. Так, теплоизоляция UdiTOP поглощает солнечное излучение вдвое эффективнее других материалов. Возникающий при этом фазовый сдвиг гарантирует меньшую передачу энергии в помещения в ночное время.

Теплоизоляция фундамента

Комбинация прочных панелей и сыпучего гравия, полученных из одного вида сырья — пеностекла, реализует комплексное системное решение. Теперь у архитекторов и строителей есть подходящий теплоизоляционный материал. Под фундаментом находится слой гравия из пеностекла, а обшивка по периметру состоит из соединенных между собой панелей, также из пеностекла. Благодаря изоляционным блокам засыпка остается сухой, а ее свойства — неизменными. На стадии строительства гравий обносят бордюрными блоками. Одновременно изолируют бетонные плиты с лицевой стороны. Таким образом защищают фундамент от промерзания.

Теплоизоляция для наружных и внутренних работ

При выборе вида теплоизоляции для внешних стен учитывают и физико-технические свойства материала. Например, системы на основе минеральных компонентов, выполняя главную функцию сохранения тепла, также огнестойки и прочны. Изготовленные из извести, песка, цемента и воды материалы подлежат повторной переработке. Теплоизоляция Multipor подходит для модернизации старых и возведения новых объектов. После дождя материал быстро сохнет, так что у водорослей и грибов нет шансов для размножения. При этом в помещениях поддерживается здоровый микроклимат, без резких перепадов температуры и влажности. Система Multipor отличается стабильностью форм и устойчива к нагрузкам.

Внутреннее утепление дома плитами из пенополистирола

Rigitherm 032 состоит из многослойных гипсокартонных плит с теплоизоляцией и в сочетании с цементным клеем Rifix Thermo Plus защищает от конденсата. Комплектуют систему термопрофилем, а также плитами для теплоизоляции деталей и примыкающих конструкций. Плиты для внутреннего утепления представляют собой основание из пенополистирола, кашированное с обеих сторон цементом и усиленное стекловолокном.

Биологический утеплитель BioFoam

Группа Synbra (Нидерланды), которой принадлежит фирма Iso Bouw, открывает в Европе 30 предприятий, на которых планируют выпускать теплоизоляцию, а также упаковку. Проводятся рабочие испытания по применению в строительстве вспененного материала BioFoam. После получения разрешения на эксплуатацию BioFoam станет биологической альтернативой полистиролу.

BioFoam получают путем полимеризации молочной кислоты на предприятии Synbra в Эттен-Лере. Биополимерная теплоизоляция BioFoam на 100% поддается компостированию.

Уменьшение толщины материала без теплопотерь

Несмотря на малую толщину теплоизоляции из пенополистирола, коэффициент теплопередачи удалось еще снизить. При этом эффективность теплоизоляции повысилась. За счет уменьшения толщины утеплителя больше возможностей при планировке и оформлении дома.

Утонченные плиты утеплителя Ultimate Integra

Плиты утеплителя Ultimate Integra AP Supra-032 и Ultimate Integra AP SupraPlus-032 отличаются небольшой толщиной. Это важно, когда высота стропил в конструкции кровли недостаточна. Качество материала исключает трудоемкое наращивание стропил. Создание на конструкциях крыши ложного контура приводит к образованию ощутимых «мостиков холода».

Комплексная теплоизоляция фасада

Комплексная теплоизоляция представляет комбинацию продуктов. Важен выбор конструкции, отделочного состава и вида крепления. Представленная на фото система утепления фасада состоит из слоя утеплителя, обеспечивающего воздухообмен, соединительных дюбелей с клеевыми анкерами и декоративной штукатурки Nanopor. Панели снабжены мелкими (2–3 мм) отверстиями, через которые влажный воздух из помещения выходит наружу. Несмотря на герметичную теплоизоляцию, в жилище поддерживается комфортная среда. Анкерные дюбели не проникают внутрь изоляционного слоя, исключая образование «мостиков холода», и не портят эстетику фасада.

Теплоизоляция

Главной целью теплоизоляции строения является сохранение тепла в нем, что приводит к уменьшению энергопотребления на обогрев, а это в свою очередь влечет за собой снижение потребления природных ресурсов на производство энергии, уменьшение выбросов в атмосферу, и в конечном итоге улучшению экологической обстановки на нашей планете. Казалось бы, речь идет о незначительных затратах по утеплению одного дома, но в конечном итоге, при массовом применении в строительстве утеплителя мы получаем результат,значимый для всего человечества. Но и для непосредственного хозяина дома, действия по теплоизоляции ограждающих конструкций, оборачиваются, в последствии, в значительную экономию средств по поддержанию комфортных условий жилья.

Теплопотери в доме происходят через ограждающие конструкции, то есть через кровлю, стены и пол. Это влечет за собой серьезный подход к проектированию тепловой изоляции конструкций, а затем и непосредственные действия по устройству теплоизоляционного контура дома. Неправильные действия при выборе утеплителя на стадии проектирования, неграмотный монтаж во время строительства дома, неквалифицированный подход ко всему комплексу тепловой защиты дома — приводят к печальным последствиям, при которых может оказаться, что средства на теплоизоляцию потрачены впустую. Любые просчеты, промахи, ошибки при строительстве, несоблюдение элементарных правил возведения теплоизоляционного контура не дадут рассчитываемого эффекта энергосбережения.

Современные утеплители призваны защищать жилье от потерь тепла в холодное время, и защиту от жары в знойные летние месяцы. Теплоизоляция здания создает комфортные условия для проживания людей (поддержание стабильных значений температуры и влажности в доме)в любое время года, а уменьшение затрат на отопление может достигать до 50%. Также это влечет за собой удешевление строительства, за счет снижения объема более дорогих конструкционных материалов несущей стены.

Рынок предлагает множество типов утеплителей, на разный вкус и кошелек, но какой утеплитель следует применять в тех или иных конструкциях — решать будущему домовладельцу. Но, советы при выборе теплоизоляционных материалов, я думаю, пригодятся будущим застройщикам.

Распространенные ошибки в выборе теплоизоляционных материалов

Очень часто в нашей работе приходится сталкиваться с запросами на теплоизоляционные материалы, которые не соответствуют своему назначению при устройстве теплоизоляционного контура. Мы консультируем покупателей теплоизоляционных материалов по вопросам применения того, или иного рода утеплителя, по их назначению, способам применения, стараемся найти оптимальный вариант устройства теплоизоляции, предотвращаем ошибки в выборе материалов.

Например, иногда приходят запросы на утеплитель для скатной кровли, и покупатели считая, что в названии базальтовой ваты присутствует слово Руф (в переводе с англ. кровля), этот материал им подходит точно! Приходится объяснять, что данные материалы покупателю не подойдут по многим причинам, не говоря уже о завышенной стоимости для данной конструкции.

Также если в названии ваты присутствует слово Фасад, то этот материал на сто процентов подходит для утепления стены, например в каркасной конструкции коттеджа. Опять же нет, ниже объясню почему.

Утепление фундамента некоторые покупатели планируют сделать из вспененного пенополистирола, причем из самой легкой (самой дешевой) марки. Можно,… но, к сожалению, через несколько сезонов от этого утеплителя не останется ничего. И в дальнейшем, придется затратить несравнимо значительнее стредства, для восстановления теплоизоляции фундамента.

Таких примеров, к нашему сожалению, очень много. Любой из менеджеров компании припомнит ряд случаев из собственной практики, когда к нему поступали такие, либо более нелепые запросы. Это происходит в основном потому, что наслушавшись чужих советов (да у меня так сделано и уже стоит … лет!!!, либо, да так мне посоветовали в компании ООО «Что-то где-то то-ли втюхай, то-ли всучи») домовладелец обращается за покупкой несоответствующих материалов в торгующие организации, и к великому нашему стыду за «коллег», продавцы зачастую продают запрашиваемые материалы, не поинтересовавшись, зачем, куда, сколько и т.д.

Поэтому, кому не надоело читать вышеизложенное, основные теплоизоляционные конструктивы дома.

Фундамент

Для теплоизоляции фундаментов, в основном, применяют пенополистиролы. Это может быть экструдированный пенополистирол, а может быть и вспененный пенополистирол (в обиходе пенопласт). Основная отличительная черта данного материала заключается в том, что он не впитывает влагу. Это особенно актуально в нашем сыром климате, где уровень грунтовых вод очень высок. Фундамент, будь он ленточным, будь плитным, является частично или полностью заглубленным в грунт. А из физики мы знаем, что утеплитель работает только тогда, когда он сухой. То есть в утеплителе очень много свободного воздушного пространства (вата, пенополистирол, пеностекло, вспененный полиэтилен и др.), а воздух плохой проводник тепла, и если утеплитель намок, то тепло убегает через влагу (в сухих варежках из шерсти несравненно теплее, чем в мокрых — испытано!!!). Поэтому теплоизоляция фундамента актуальна только из СУХОГО утеплителя.

Но при выборе пенополистирола, отдают предпочтение экструдированному! Коренное отличиеэкструдированного пенополистирола (XPS) от обычного пенополистирола (EPS) заключается в том, что он имеет закрытоячеистую структуру, получаемую методом расплава полистирола, и ввода в расплав инертного газа (пузырьки газа в полистирольной оболочке). Т.е. все ячейки данного материала герметично закрыты, и не пропускают внутрь влагу. А обычный пенополистирол изготавливается методом вспенивания полистирола паром, и шарики, образующиеся от вспенивания, прочно склеиваются между собой, но, с течением времени, существует возможность проникновения влаги между шариками. Это обстоятельство приводит к постепенному разрушению структуры пенополистирола, особенно малой плотности, за счет замерзания и оттаивания влаги в межшариковом пространстве. Данной проблемы лишен экструдированный пенополистирол, и как было отмечено выше, все ячейки у него герметично закрыты. Если структура закрытоячеистая, то вода вообще не проникает в ячейки данного материала (ничтожно мало водопоглащение 0,2-0,4% по объему).

Стены

В основном конструктив стен для коттеджного строительства не различается великим разнообразием.

1. Каркасная стена.

Стена состоящая из какого-либо каркаса, с установленным внутри утеплитетелем и обшитая с двух сторон листовым материалом. У этой конструкции есть плюсы и минусы, но мы их касаться не будем, также не будем и касаться правильности монтажа данной стены. Более подробную информацию можно почерпнуть из статьи, которая находится здесь. Теплоизоляционным слоем в данной конструкции является минеральная вата плотностью не ниже 35кг/м3 (например Изорок Изолайт-Л 35кг/м3 или Изолайт 50 кг/м3). Реже может встречаться вата более высокой плотности (Изорок Изовент 90кг/м3).

Суть данного утепления такова: вата не несет никакой нагрузки, она стоит в каркасе (в обрешетке) враспор и держится в нем за счет своей плотности и упругости, не сползая со временем (не дает усадки). Вышеуказанной плотности ваты достаточно для данной конструкции, которая предполагает, что все несущие элементы стены держатся за счет прочного каркаса. Нет необходимости вставлять в каркас более плотные материалы (такие как Изорок Изофас 160кг/м3), это бессмысленная трата денег, так как показатели теплопроводности ваты одного производителя, но различных плотностей, примерно находятся на одном уровне.

2. Вентилируемый фасад.

Такого рода фасады сравнительно недавно появились в России, но с каждым годом набирают все большую популярность. На Западе накоплен уже достаточный опыт применения таких типов утепления стен. Появился такой тип фасадов в Германии. Суть системы утепления такова: с наружной стороны дома (каменного, газобетонного, деревянного…) устраивают обрешетку для крепления навесных облицовочных декоративных панелей (подсистема вентилируемого фасада). Внутрь этой обрешетки вставляется минераловатный утеплитель. Между утеплителем и фасадными декоративными панелями оставляют небольшой зазор, через который и происходит циркуляция воздуха (вентилирование утеплителя). Зачем? А для того, чтобы воздух вытягивал из утеплителя влагу, просушивал его, как высыхает белье на веревке. Утеплитель сухой — он работает, а переувлажнение утеплителя всего на 5% снижает его теплоизоляционные свойства на 15-20%.

Как уже упоминалось выше, в вентилируемом фасаде отдельные слои конструкции располагаются следующим образом: ограждающая стена, теплоизоляция, воздушный промежуток, защитный экран. Такая схема является оптимальной, т.к. слои различных материалов располагаются по мере уменьшения показателей их теплопередачи, а сопротивление паропроницаемости возрастает снаружи вовнутрь.

Для вентилируемого фасада разработана специальная вата плотностью не ниже 80кг/м3 (Изорок Изовент 90кг/м3). Для чего повышенная плотность утеплителя, да для того, чтобы циркулирующий воздух внутри системы не уносил частицы (волокна) утеплителя, не истощал его. Более подробнее о плюсах и минусах вентилируемых фасадов можно прочитать здесь.

3. Стена с колодцевой (трехслойной, слоистой) кладкой.

Данный тип несущей стены очень широко распространен среди застройщиков, которые намерены свои коттеджи облицовывать кирпичом. Суть кладки: между несущей стеной из кирпича (монолитного бетона, газобетона) и слоем облицовочного кирпича устанавливается минераловатная теплоизоляция. В конструкции может быть предусмотрен вентиляционный зазор между слоем утеплителя и наружного кирпича для постоянного просыхания ваты. Связь между несущей стеной и слоем облицовочного кирпича осуществляется с помощью гибких связей (смотри здесь), закладываемых непосредственно в кладочные швы несущей стены, или устанавливаемые после возведения капитальных стен. На связи накалываются минераловатные плиты вплотную друг к другу, без зазоров. Для данного типа теплоизоляционной конструкции применяется минеральная вата плотностью не ниже 45кг/м3 (например Изорок Изолайт 50 кг/м3). Реже может встречаться вата более высокой плотности (Изорок Изовент 90кг/м3).

4. Штукатурные фасады.

Данный вид фасадов в России также появился недавно, в отличии от Запада, где применение данного вида декоративно-утепленного фасада насчитывает несколько десятилетий. Смысл утепления стены здесь сводится к «мокрой» штукатурной обработке утеплителя. Различают два вида штукатурных фасадов: оштукатуривание по минеральной (базальтовой) вате, и по пенополистиролу (экструдированному и вспененному).

На несущую стену с помощью специального крепежа (о дюбелях смотри здесь) и клея прикрепляется утеплитель, затем на утеплитель, в зависимости от системы, разработанной различными производителями, приклеивается штукатурная фасадная армирующая сетка, и различное слои разведенных сухих смесей (выравнивающий слой, шпаклевочный слой, финишная штукатурка — цветная либо окрашиваемая впоследствии).

Если утепление производится минеральной (базальтовой) ватой, то применяется вата высокой плотности не менее 90кг/м3 (Изорок Изофас-90, 90кг/м3, Изофас-160, 160кг/м3). Данная вата специально разработана для легкого штукатурного фасада и имеет структуру, которая позволяет вате выдерживать большие нагрузки, особенно на отрыв слоев (важнейшая характеристика материала). Т.е. данный тип утеплителя не будет трескаться и отрываться кусками от основы, только потому, что на нем «висит» штукатурка. 

А если фасад утепляется с помощью вспененного пенополистирола, то в обозначении материала должна быть буква «Ф», т.е. фасадный пенополистирол.

Кровля

В основном, для частного домостроения актуальны скатные кровли, реже домовладельцы используют плоские кровли, к тому же еще и эксплуатируемые (т.е. кровли по которым можно свободно ходить, устраивать там зоны отдыха, либо стоянки автомобилей над подземным паркингом).

1. Скатные кровли.

Для данного вида кровель существует решения утепления с помощью минеральной ваты, пенополистирола или экструдированного пенополистирола. Если дом утепляется минеральной (базальтовой) ватой, то для утепления подходит вата в плитах плотностью от 35кг/м3 (например Изорок Изолайт-Л 35кг/м3 или Изолайт 50 кг/м3). Данный вид материалов идеально устанавливается враспор в стропильную систему, с течением времени вата не усаживается и не меняется в геометрических размерах. А вот материалы со словом Руф в данные кровли принципиально не подходят. Изорок Изоруф 150кг/м3, Изоруф Н 130кг/м3, Изоруф В 175кг/м3 производятся исключительно для установки в плоские кровли. Материалы эти тяжелы, хорошо воспринимают нагрузку при устройстве плоских кровель (по данным плитам ходят кровельщики, таскают свое оборудование, наплавляют на эту вату рулонные битумные материалы, устраивают цементно-песчаные стяжки). Данные свойства материалов абсолютно не нужны в скатных кровлях, где материал не несет никакой нагрузки. К тому же они в 2-4 раза дороже легких марок, при схожих свойствах теплопроводности.

2. Плоские кровли.

Вот для данного вида кровель и служат минераловатные материалы Изорок Изоруф 150кг/м3, Изоруф Н 130кг/м3,Изоруф В 175кг/м3. Различают два вида утепления плоских кровель: однослойное и двухслойное. 

Однослойное утепление выполняют из материалов Изорок Изоруф 150кг/м3, с нанесением по данной плите цементно-песчаной стяжки. На стяжку укладывают гидроизоляционные материалы, например Икопал Виллафлекс ХПП + ВиллаФлекс ЭКП, либо схожие рулонные битумно-полимерные материалы.

Двухслойное решение плоской кровли выполняют из материалов Изорок Изоруф Н 130кг/м3 (в качестве нижнего слоя теплоизоляции), и Изорок Изоруф В 175кг/м3 (в качестве верхнего слоя теплоизоляции). Непосредственно на верхний теплоизоляционный слой укладывают гидроизоляционные материалы, например Икопал ВиллаЭласт ЭПП + ВиллаЭласт ЭКП, либо схожие рулонные битумно-полимерные материалы. 

Матералы Изорок Изоруф 150кг/м3, Изоруф Н 130кг/м3, Изоруф В 175кг/м3 хорошо воспринимают нагрузки, и даже после устройства кровли, и закрытия ваты гидроизоляционными материалами, по данной кровле можно периодически ходить, осуществляя какие-либо сервисные работы на кровле (ремонт антенны, спутниковой тарелки, выводов вентиляции и т.п.). 

В плоских кровлях также можно применять и пенополистирол (экструдированный и вспененный), но необходимо помнить, что в отличии от негорючей каменной ваты пенополистиролы горючи и их обязательно необходимо защищать цементно-песчаными стяжками.

3. Плоские эксплуатируемые (инверсионные — перевернутые) кровли (кровли наоборот).

Эти виды кровель коренным образом отличаются от обычных плоских кровель. В них теплоизоляция находится поверх гидроизоляции, а над теплоизоляцией устраиваются различные системы покрытий для пешеходных зон, автомобильных проездов, игровых площадок, зон отдыха и т. п. (брусчатка, тротуарный камень, асфальт, зеленое покрытие…). 

В данном случае о применении минеральной ваты речи быть не может, так как вся атмосферная влага попадает непосредственно на утеплитель, следовательно, утеплитель здесь может быть только один -экструдированный пенполистирол. Он замечательно воспринимает нагрузки, не боится влаги, и к тому же будет защищать гидроизоляционный ковер на кровле от воздействия зимнего холода и летней жары.

Перекрытия каркасные, межкомнатные каркасные перегородки.

Идеальной прослойкой в каркасных конструкциях перекрытий и межкомнатных перегородках является минеральная (базальтовая) вата (например Изорок Изолайт-Л 35кг/м3 или Изолайт 50 кг/м3). Вата является достаточно дешевым материалом для такого типа конструкций, идеальна для шумо и звукоизоляции. Не садится и не слеживается со временем, в ней не заводятся грызуны и плесень (при условии, что в доме нормальная вентиляция — естественная или принудительная).

 

Перекрытия над холодным подвалом.

Для утепления перекрытий над подвальными помещениями можно использовать различные виды пенополистиролов (вспененные и экструзионные) и минеральную вату Изорок Изофлор 110кг/м3. Поверх теплоизоляции устраивается цементно-песчаная стяжка, а сверху укладывается чистовое покрытие пола. Такая конструкция утепления перекрытия называется «плавающим полом».

Также для утепления перекрытий над подвалами используют схему утепления по лагам. На плиту перекрытия настилается пароизоляция, по которой укладывают деревянные лаги, с шагом равным, или меньше ширины плиты утеплителя. Между лагами закладывается утеплитель, чаще всего это легкая минеральная вата (Изорок Изолайт-Л 35кг/м3 или Изолайт 50 кг/м3), которая не несет никакой нагрузки, а поверх лаг устраивают чистовые полы.

В данной статье мы коснулись лишь аспекта правильного выбора материалов для видов конструкций, на примере материалов концерна Изорок, но, по аналогии, можно выбирать материалы и других производителей, схожие с техническими характеристиками данных утеплителей. С видами теплоизоляции Вы можете ознакомиться на нашем сайте.

Вышеуказанные виды утеплителей Вы можете приобрести оптом и в розницу в «Торговом Доме «АВРОРА»

Устройство наружной теплоизоляции зданий

Устройство наружной теплоизоляции зданий может отличаться, в зависимости от того, нужно утеплить построенный дом или устанавливать утепление во время постройки. При возведении дома может быть использована минеральная вата, она производится с использованием кремнезема и базальта, которые обеспечивают высокие параметры стойкости к влаге. Это натуральный, экологичный материал, который отлично пропускает воздух и является одним из самых популярных видов утепления.

Волокна в вате могут быть расположены параллельно и перпендикулярно. При установке утеплителя сначала монтируется мягкая составляющая, далее ставятся жесткие ватные плиты. На эти плиты уже можно наносить грунтовочные и отделочные материалы. Часто при строительстве такая наружная теплоизоляция облицовывается кирпичной кладкой.

О технологии утепления и монтаже

Для уже готовых зданий также применяется минвата. Однако вариации утепления могут быть такими:

• Формирование «мокрой» фасадной системы с дальнейшим наложением штукатурки;
• Вентилируемые фасады;
• Пенополистирольные плиты.

Мокрый фасад – одна из наиболее распространенных и вместе с тем сложных методик оформления утеплителя на наружных стенах, которая требует специальной подготовки или даже профессионального вмешательства. Он позволяет обеспечить высокие энергосберегающие свойства стен.

Перед наложением утепляющей минеральной ваты поверхность нужно подготовить, чтобы создать идеально ровную текстуру без изъянов. Ее обрабатывают грунтовкой, ждут полного высыхания, и только потом наносят клеящий раствор, после чего монтируются минеральные плиты. На минвату наносят армирующий состав, устанавливается сетка из стекловолокна, потом наносится шпаклевка для черновой работы и для финиша. При такой теплоизоляции не должно возникать воздушных зазоров между слоями.

Вентилируемые фасады используются в особо влажной среде, где важно обеспечить высокую защиту стен от конденсата и воды. Тогда при кладке выполняется пароизоляционный слой, который позволяет оставить в конструкции прослойку для прохождения воздуха. В редких случаях материал устанавливают без подобных прослоек, прямо на утеплитель. Далее плиты устанавливаются при помощи анкеров и обрешетки. Под фасадной отделкой конструкция надежно защищена от ветряных потоков.

Пенополистирольные плиты для утеплителя наружных стен могут быть выпущены в различных вариациях, наиболее популярные – это пенопласт или распыляемый по поверхности пенополиуретан. Наиболее часто используются эти виды утепления, когда крайне важно не нагрузить конструкцию. В дополнение, о нем стоит сказать, что стоимость такого материала вполне приятна и невысока, в сравнении с другими подобными материалами. Пенополистирол можно накладывать на фасады как с вентиляцией, так и без зазоров. В последнем случае нужна обрешетка.

Преимущества

Главные преимущества наружного утепления – это:

• Сокращение затрат на отопление зимой;
• Удержание большего количества тепла;
• Защита фасада от погодных воздействий и перепадов температур;
• Стойкость к возгоранию, а в случае с пенополистиролом – быстрое затухание;
• Отличная звуковая изоляция;
• Высокий уровень экологичности;
• Отпугивание грызунов и насекомых;
• Стойкость к развитию грибка и мха;
• Низкая теплопроводность.

Важно подбирать надежные и проверенные материалы, которые помогут обеспечить максимальное удержание тепла и прослужат длительный срок. Не менее важно – соблюдать технологию укладки, так как при неправильном использовании минеральная вата может быть вредна для здоровья. Она состоит из стеклянных волокон, которые оказывают влияние на легкие при дыхании, могут быть опасны для кожи.

Волокнистый утеплитель имеет отличную паропроницаемость, которая позволяет конструкции «дышать». Стоит учитывать, что такой материал поглощает много влаги и немного снижает теплозащитные свойства изоляции. По этой причине, при установке минваты, домовладелец должен обеспечить отвод влаги из теплоизоляции, а это обычно осуществляется при нанесении штукатурки.

Материалы

Для наружной теплоизоляции зданий наиболее часто применяется 2 материала:

• Минеральная вата в различных своих видах;
• Вспененные полимеры.

К вспененным полимерам относят: полистирол, пенопласт, пенополиуретан, пеноизол. Все эти материалы обладают такими достоинствами:

• Наилучшие показатели удержания тепла;
• Стойкость к влаге и химическим растворам;
• Отличная прочность;
• Долгий срок эксплуатации;
• Быстрый и легкий монтаж.

Но говоря об их недостатках, стоит сказать, что полимеры могут гореть и в процессе этого выделяют токсичные вещества. Потому крайне важно их покрывать облицовкой для защиты от возгорания.

Пенопласт – самый выгодный по стоимости, что обеспечивает его высокую популярность как для утепления, так и для грызунов. Данный материал легко разрушаем прямыми солнечными лучами. Укладывать его под кирпич не стоит, так как срок его службы – не более 10 лет. Пенополистирол или пеноплэкс не привлекает домашних грызунов, он более долговечен, хорошо изолирует звуки и тепло, не пропускает пар и имеет более высокую стоимость.

Жидкие полимеры, как пенополиуретан и пеноизол схожи с пенополистиролом. Первый наносится при помощи распыления, второй идеален для заполнения пустот в ограждениях разного рода. Они имеют специфичное нанесение при помощи оборудования, что обеспечивает невыгодность материалов.

Монтаж теплоизоляции | K-Flex

Монтаж теплоизоляционных материалов – крайне важный аспект в достижении положительного результата при утеплении помещения. Точный расчет толщины и объема необходимой продукции и четкое проведение проектных работ позволяет в полной мере использовать все полезные свойства современных изоляционных изделий. Компания «К-ФЛЕКС» предлагает комплексное решение – мы не только реализуем качественные материалы для теплоизоляции по итальянской технологии, но и оказываем техническую поддержку консультативного характера. Специалисты нашего предприятия всегда готовы оказать любую консультативную помощь в совместной работе с монтажниками и проектировщиками для достижения наилучшего результата и оптимизации расходов. Наша компания предлагает следующие преимущества.

• теплотехнические расчеты для разработчиков;
• предоставление образцов;
• регулярно обновляемая программа по обучению работы с материалами для тепловой защиты для официальных дистрибьюторов компании;
• компьютерная программа расчета толщины и количества необходимого сырья.

Комплексный подход и регулярные образовательные курсы с последующим экзаменом и сертификацией специалистов-монтажников позволяют не только реализовать качественную продукцию для теплоизоляции, но и гарантировать, что установка системы утепления, например изоляция труб, с использованием материалов К-Флекс будет иметь ожидаемый положительный эффект. Для максимального удобства специалисты компании, основываясь на собственном обширном опыте, создали специальную брошюру для эффективного использования всех преимуществ выпускаемой продукции. Монтаж теплоизоляции с учетом всех наших рекомендаций гарантирует, что использованные материалы сохранят свои свойства на долгие годы.

Скачать инструкции по монтажу (.pdf)

Основное руководство

Изоляция трубопроводов диаметром менее 125 мм

Изоляция трубопроводов диаметром более 125 мм

Руководство по монтажу системы AL CLAD

Руководство по монтажу систем IN CLAD

Алюминиевая фольга — особенности применения теплоизоляции

Теплоизоляционная алюминиевая фольга — это современный строительный материал, предназначенный для сохранения тепла, путем экранирования тепловой энергии назад в помещение. Благодаря своей пористой структуре, данный материал имеет низкую теплопроводность что позволяет его применять не только в качестве экрана, но а также в качестве утеплителя.

Что собой представляет алюминиевая фольга для теплоизоляции

Данный материал состоит, чаще всего из двух слоев:

1. Основы из вспененного полиэтилена, экструдированного пенополистирола или минеральной ваты который служит как дополнительный утеплитель.
2. Дополнительного слоя из специального алюминиевого сплава, который полностью отражает видимый спектр тепловой энергии и задерживает до 90% инфракрасного излучения.

Есть также разновидности теплоизоляции из одной фольги — ее применяют для дымоходов, бань, саун.

Принцип действия алюминиевой теплоизоляции

Принцип сохранения тепла с помощью данного типа утеплителя очень прост. Благодаря наличию большого количества пузырьков воздуха в структуре основного слоя из вспененного пенополиэтилена, материал по принципу «термоса» очень долго сохраняет тепло. А благодаря специальному покрытию из алюминия все тепло от источников излучения энергии (радиаторы отопления, конвектора, кондиционеры и т.д.) не проходит через теплоизоляцию, а отражается и возвращается обратно в помещение.

Где применяется алюминиевая фольга для теплоизоляции

Данный материал, благодаря отменным техническим характеристикам, применяется при производстве СМР (строительно-монтажных работ), а именно:

• Для утепления стен перед укладкой утеплителя из минеральной ваты, экструдированного пенополистирола или жидкого утеплителя.
• При монтаже системы «Теплый пол» для отражения инфракрасных лучей и тепловой энергии во внутрь помещения.
• При устройстве пароизоляции кровли и стропильной системы.
• При утеплении потолков из гипсокартона, OSB или натяжных потолков во многоэтажных квартирах, частных домах или коттеджах.
• В качестве подложки под ламинат или паркет.
• Для теплоизоляции труб горячего водоснабжения и отопления.
• При строительстве бань, саун или котельных (самоклеющаяся теплоизоляция).
• При монтаже централизованной системы вентиляции и кондиционирования воздуха в промышленных и полупромышленных помещениях.

Этот перечень можно продолжать до бесконечности, однако давайте постараемся ответить на вопрос: «Почему алюминиевая теплоизоляция заслужила такой популярности?».

Основные достоинства алюминиевого утеплителя

1. Экологичность материала. Фольгированный утеплитель изготавливается из пищевой алюминиевой фольги, которая соответствует всем санитарным требованиям.
2. Энергоэффективность. При правильно выполненном монтаже, расходы на отопление можно сократить на 40-60%.
3. Большой выбор. В зависимости от потребности, фольгированный утеплитель изготавливается с толщиной от 2 до 20мм.
4. Соответствие противопожарным нормам. Благодаря применению специальных компонентов, которые добавляются в основной слой утеплителя, материал является не распространяет горение.
5. Эффективная работа в экстремальных условиях. Данный материал способен выдерживать температуру до 1200С, благодаря чему он идеально подходит для обустройства теплоизоляции в банях и саунах.
6. Высокая пластичность и эластичность (самоклеющаяся фольга). Алюминиевая подложка из вспененного пенополиэтилена может растягиваться и сжиматься без потери своих свойств, что позволяет ее использовать для защиты напольного покрытия в виде ламината, паркетной доски или линолеума.
7. Антикоррозийное свойство. Данный материал абсолютно не подвержен коррозии, благодаря чему он может использоваться в помещениях с повышенной влажностью.

Выводы

Алюминиевая фольга для теплоизоляции — это надежный и эффективный утеплитель для любого помещения, который обладает характеризуется:

• отменными техническими характеристиками;
• повышенной пожаробезопасностью;
• длительным и надежным сроком эксплуатации.

5 Наиболее распространенные теплоизоляционные материалы

Сегодня на рынке доступно множество дешевых и распространенных изоляционных материалов. Многие из них существуют уже довольно давно. У каждого из этих изоляционных материалов есть свои плюсы и минусы. В результате, решая, какой изоляционный материал вам следует использовать, вы должны знать, какой материал лучше всего подойдет в вашей ситуации. Мы рассмотрели такие различия, как R-ценность, цена, воздействие на окружающую среду, воспламеняемость, звукоизоляция и другие факторы, указанные ниже.Вот 5 наиболее распространенных типов изоляционных материалов:

Изоляционный материал	Цена / кв. Ft.	R-Value / дюйм	Экологичность?	Легковоспламеняющийся?	Примечания
Стекловолокно	$	R-3.1	Да	Нет	Не впитывает воду
Минеральная вата	$$	R-3.1	Да	№	Не плавится и не поддерживает горение
Целлюлоза	$$	R-3.7	Да	Да	Содержит наибольшее количество переработанных материалов
Пенополиуретан	$$$	R-6.3	Нет	Да	Превосходный звукоизолятор
Полистирол (EPS)	$	R-4	Нет	Да	Трудно использовать вокруг дефектов

1. Стекловолокно

Стекловолоконная изоляция.

Стекловолокно — это наиболее распространенная изоляция, используемая в наше время. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал. Главный недостаток стекловолокна — опасность обращения с ним. Поскольку стекловолокно состоит из тонко плетеного кремния, образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла. Это может привести к повреждению глаз, легких и даже кожи, если не надето соответствующее защитное снаряжение. Тем не менее, при использовании надлежащих средств защиты установка стекловолокна может быть выполнена без происшествий.

Стекловолокно — отличный негорючий изоляционный материал со значением R от R-2,9 до R-3,8 на дюйм. Если вы ищете дешевую изоляцию, это определенно лучший вариант, хотя ее установка требует мер предосторожности. Обязательно используйте защитные очки, маски и перчатки при работе с этим продуктом.

2. Минеральная вата

Минеральная вата.

Минеральная вата фактически относится к нескольким различным типам изоляции. Во-первых, это может относиться к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла.Во-вторых, это может относиться к минеральной вате, которая является типом утеплителя из базальта. Наконец, это может относиться к шлаковой вате, которая производится из шлака сталелитейных заводов. Большая часть минеральной ваты в Соединенных Штатах на самом деле является шлаковой ватой.

Минеральную вату можно купить в войлоках или в виде сыпучего материала. Большинство минеральной ваты не имеют добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары. Однако он не горюч. При использовании в сочетании с другими, более огнестойкими формами изоляции, минеральная вата определенно может быть эффективным способом изоляции больших площадей.Минеральная вата имеет R-ценность от R-2,8 до R-3,5.

3. Целлюлоза

Целлюлозный изоляционный материал.

Целлюлозный утеплитель, пожалуй, один из самых экологически чистых видов утеплителя. Целлюлоза производится из переработанного картона, бумаги и других подобных материалов и поставляется в сыпучем виде. Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7. Некоторые недавние исследования целлюлозы показали, что это может быть отличный продукт для минимизации ущерба от огня. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода.Отсутствие кислорода в материале помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар.

Таким образом, целлюлоза является не только одной из самых экологически чистых форм изоляции, но и одной из самых огнестойких форм изоляции. Однако у этого материала есть и недостатки, например, аллергия на газетную пыль. Кроме того, найти специалистов, умеющих использовать этот тип изоляции, относительно сложно по сравнению, скажем, со стекловолокном.3). Они имеют R-значение примерно R-6,3 на дюйм толщины. Существуют также пены низкой плотности, которые можно распылять на участки, не имеющие теплоизоляции. Эти типы полиуретановой изоляции обычно имеют рейтинг R-3,6 на дюйм толщины. Еще одно преимущество этого типа утеплителя — его огнестойкость.

5. Полистирол

Полистирол (пенополистирол).

Полистирол — это водостойкий термопластичный пенопласт, который является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом.Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол. Эти два типа различаются по производительности и стоимости. Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS — R-4. Изоляция из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни у одного другого типа изоляции.

Обычно пену создают или разрезают на блоки, что идеально подходит для утепления стен. Пена легковоспламеняющаяся, и ее необходимо покрыть огнестойким химическим веществом под названием гексабромциклододекан (ГБЦД). ГБЦД недавно подвергся критике из-за рисков для здоровья и окружающей среды, связанных с его использованием.

Другие распространенные изоляционные материалы

Хотя перечисленные выше элементы являются наиболее распространенными изоляционными материалами, они используются не только. В последнее время такие материалы, как аэрогель (используемый НАСА для изготовления термостойких плиток, способных выдерживать нагрев до примерно 2000 градусов по Фаренгейту с небольшой теплопередачей или без нее), стали доступными и доступными. В частности, это Pyrogel XT. Пирогель — одна из самых эффективных промышленных изоляционных материалов в мире.Его необходимая толщина на 50% — 80% меньше, чем у других изоляционных материалов. Хотя пирогель немного дороже, чем некоторые другие изоляционные материалы, он все чаще используется для конкретных целей.

Асбест.

Другими не упомянутыми изоляционными материалами являются натуральные волокна, такие как конопля, овечья шерсть, хлопок и солома. Полиизоцианурат, как и полиуретан, представляет собой термореактивный пластик с закрытыми ячейками с высоким значением R, что делает его также популярным в качестве изолятора.Некоторые опасные для здоровья материалы, которые использовались в прошлом в качестве изоляции, а теперь запрещены, недоступны или используются редко, — это вермикулит, перлит и карбамидоформальдегид. Эти материалы имеют репутацию содержащих формальдегид или асбест, что существенно исключило их из списка обычно используемых изоляционных материалов. .

Доступно множество форм изоляции, каждая со своими собственными свойствами. Только тщательно изучив каждый вид, вы сможете определить, какой из них подходит именно вам.Вкратце:

• Аэрогель дороже, но, безусловно, лучший тип изоляции.
• Стекловолокно дешевое, но требует осторожного обращения.
• Минеральная вата эффективна, но не огнестойка.
• Целлюлоза огнестойкая, экологически чистая и эффективная, но ее трудно применять.
• Полиуретан — это хороший изоляционный продукт, хотя и не особенно экологичный.
• Полистирол — это разнообразный изоляционный материал, но его безопасность остается предметом споров.

Связанные сообщения:

Разница между горячими и холодными изоляционными материалами

Рейтинги изоляции: расчет R-фактора, K-фактора и C-фактора

Как теплоизоляция удерживает тепло?

Как теплоизоляция задерживает тепло? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 14 августа 2020 г.

Если тебя нет дома и зимой и вам холодно, скорее всего, вы наденете шляпу или еще один слой одежды.Если вы сидите дома, смотрите телевизор и та же самая мысль поражает вас, вы с большей вероятностью включите свой обогрев. Что, если мы изменим логику? Что если вы съели больше еды, когда вам стало холодно и вы наклеили шерстяную шапку на свой дом каждую зиму? Первое не имеет большого значения: пища поставляет энергию, в которой нуждается ваше тело, но не обязательно согреют тут же. Но надеть «одежду» ваш дом — если его утеплить — на самом деле очень хорошая идея: тем более теплоизоляция у вас есть, чем меньше энергии уходит, тем меньше ваши счета за топливо, и тем больше вы помогаете планете в борьбе с глобальным потеплением.Давайте посмотрим поближе!

Фото: Аэрогель — один из самых захватывающих в мире изоляционные материалы. Поместите кусок аэрогеля между газовым пламенем и восковыми мелками. и мелки не тают: аэрогель практически не пропускает тепло. Однажды мы могли бы сделать все наши окна из аэрогеля, но ученым нужно придумать, как сначала сделайте его прозрачным! Фото любезно предоставлено Лабораторией реактивного движения НАСА.

Зачем нужна изоляция?

Проще говоря: нам нужна изоляция, потому что топливо дорогое и горючее топливо так или иначе наносит вред окружающей среде.Некоторые виды топлива дороже других; одни более вредны, чем другие; некоторые из них более эффективны, чем другие. Но даже эффективное топливо стоит денег, поэтому чем меньше его вы сжигаете, тем лучше.

По сравнению с использованием устаревших технологий, таких как открытый угольный камин, большинство современных отопительных приборов на самом деле довольно эффективно; посмотрите на красные столбцы в таблице ниже, и вы увидите, что для каждого джоуля ( стандартная современная единица измерения энергии) топлива вам попадая в них, вы обычно получаете обратно около 70 процентов тепла (на практике термины, вот что означает процент эффективности использования топлива).

Насколько эффективно вы можете обогреть свой дом (и сколько это будет стоить), в значительной степени зависит от используемого вами топлива, которое не всегда можно легко изменить. Как показано на этой диаграмме, виды топлива для отопления домов сильно различаются по стоимости (электричество является самым дорогим, а уголь и природный газ — самыми дешевыми), хотя большинство из них имеют КПД около 70 процентов или выше. Древесина — наименее эффективное топливо, но, учитывая ее низкую стоимость, доступность и экологичность, это не всегда беспокоит людей.Несмотря на то, что уголь является одним из самых дешевых видов топлива, его грязь и другие экологические недостатки сделали его менее популярным в последние десятилетия. Своей популярностью природный газ обязан своей невысокой стоимости и высокой эффективности.

Диаграмма: Сравнение стоимости и эффективности различных видов топлива. Синие столбцы на этой диаграмме показывают стоимость в долларах за миллион британских тепловых единиц девяти обычных видов бытового топлива (см. Вертикальную ось слева). Красные полоски рядом показывают эффективность каждого вида топлива в процентах (прочтите вертикальную ось справа).На основе данных за 2020 год из различных источников рынка, включая Управление энергетики США. Данные по эффективности практически не меняются из года в год.)

Держитесь за тепло

Настоящая проблема с домашним отоплением заключается в сохранении производимого вами тепла: в зимой, воздух, окружающий ваш дом, и почва или камень, на котором он стоит всегда при гораздо более низкой температуре, чем здание Итак, независимо от того, насколько эффективно ваше отопление, в вашем доме все равно будет рано или поздно теряет тепло.Ответ, конечно же, создать своего рода буферной зоны между вашим теплым домом и холодом на улице. Этот это основная идея теплоизоляции, которая мы слишком мало думаем. По данным Министерства энергетики США, только пятая часть домов, построенных до 1980 года, имеет надлежащую изоляцию; Итак, как вы можете видеть из приведенной ниже таблицы, большинство из нас считает, что наша недвижимость лучше изолирована, чем есть на самом деле. (Хорошая новость заключается в том, что стандарты повышаются. Более четверти новых домов теперь соответствуют требованиям ENERGY STAR®, согласно данным Управления энергетической информации США, это означает, что они потребляют на 15 процентов меньше энергии, чем построенные в соответствии с строительными нормами 2009 года.)

Диаграмма

: Более 95 процентов домов, построенных в 1990-х годах и позже, хорошо или надлежащим образом изолированы, по мнению их владельцев, до 1950 года их было построено всего 68 процентов. (На самом деле, многие дома имеют гораздо более плохую изоляцию, чем думают их владельцы.) Составлено с использованием данных из [PDF] Восприятие домовладельцами адекватности изоляции и сквозняков в доме в 2001 г. Бехджат Ходжати, Управление энергетической информации США, 2004 г.

Как тепло уходит из вашего дома?

Работа: Куда уходит тепло в типичном доме? Он варьируется от здания к зданию, но это приблизительные типичные оценки.Стены дают наибольшие потери тепла, за ними следуют двери и окна, крыша и пол.

Почему из вашего дома уходит тепло? Чтобы понять это, нужно знать немного о науке о тепле. Как вы, вероятно, знаете, тепло распространяется тремя разными способами за счет процессов, называемых теплопроводностью, конвекцией и излучением. (Если вы не уверены в разнице, взгляните на нашу основную статью о тепле для краткого обзора.) Зная об этих трех типах теплового потока, легко увидеть множество причин, по которым ваш уютный теплый дом протекает. тепло для леденящего холодного мира вокруг него:

1. Ваш дом стоя на холодной почве или скале, поэтому тепло стекает прямо в Земля по проводимости.
2. Тепло распространяется по теплопроводность через сплошные стены и крышу вашего дома. На снаружи наружные стены и черепица горячее, чем атмосфера вокруг них, поэтому холодный воздух рядом с ними нагревается и утекает конвекцией.
3. Ваш дом может показаться большим сложным пространством, внутри которого много чего происходит, но со стороны с точки зрения физики, это точно так же, как костер посреди бескрайних холодных окрестностей: это постоянно излучает тепло в атмосферу.

Чем больше тепла уходит из вашего дома, тем холоднее становится внутри, поэтому тем больше вам нужно используйте свое отопление, и тем больше это будет вам стоить. Чем больше вы используете свой отопления, тем больше топлива нужно где-то сжигать (либо в собственном дома или на электростанции в исправном состоянии), тем больше углекислого газа произведено, и ухудшается глобальное потепление. Это далеко лучше утеплить дом и снизить тепловые потери. Сюда, вам нужно будет гораздо меньше использовать свое отопление. Самое замечательное в доме изоляция заключается в том, что она обычно довольно быстро окупается при более низких счета за топливо.Вскоре это даже приносит вам деньги! И это тоже помогает планете.

Дома с хорошей теплоизоляцией, сохраняющие тепло зимой, как правило, лучше удерживают тепло летом, поэтому любой улучшения, которые вы вносите в изоляцию, также должны помочь сохранить счета за кондиционер. Это важно, потому что «кондиционер» в настоящее время является самым быстрорастущим потребителем энергии в зданиях. (как в жилых, так и в коммерческих зданиях), по данным Управления энергетической информации США.

Рекламные ссылки

Как работает теплоизоляция

Предположим, вы только что налили себе чашку горячего кофе.Фундаментальный правило физики называется второй закон термодинамики говорит, что так никогда не останется: очень скоро это будет вместо этого чашка холодного кофе. Что вы можете сделать, чтобы отложить неизбежный? Каким-то образом вам нужно остановить тепло, уходящее за счет теплопроводности, конвекция и излучение.

Первое, что можно было сделать, это закрыть крышку на. Остановив подъем и опускание горячего воздуха над чашкой, вы сокращение тепловых потерь за счет конвекции. Также будет немного тепла исчезая через дно горячей чашки на холодном столе он стоит.Что, если бы вы могли окружить чашку слоем воздуха? Тогда проводимость может быть очень незначительной. Так что, может быть, выпей вторую чашку вне первого с воздушным зазором (а еще лучше вакуумом) в между. Вот конвекция и проводимость почти закончились, но что? насчет радиации? Если бы вы обернули алюминиевую фольгу вокруг чашке, большая часть инфракрасного излучения, испускаемого горячим кофе, будет отражаться обратно внутрь нее, так что это должно решить и эту проблему. Примените все три решения: крышку, воздушный зазор и металлическое покрытие — и получается, по сути, термос: действительно эффективный способ сохранить горячие напитки горячими.(Это также хорошо держать холодные напитки холодными, потому что это останавливает поступление тепла так же эффективно, как и отвод тепла). Кстати, стоит отметить, что в большинстве магазинов на вынос предлагают горячие напитки. в таре из полистирола неприятного вкуса. Вы когда-нибудь задумывались, почему? Ответ прост: полистирол (и особенно пенополистирол, наполненный воздухом — крошечный вид, который вы получаете в упаковочных материалах) — превосходный теплоизолятор (посмотрите таблицу ниже, и вы увидите, что он лучше, чем двойное и тройное остекление).

Фото: вверху: Пылесосы с металлическим покрытием — одни из лучших изоляторов, но они не всегда подходят для повседневного использования. В конце 1980-х годов два ученых, работающих в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, Дэвид Бенсон и Томас Поттер, разработали более практичный способ использования этой технологии, названный компактная вакуумная изоляция (КВИ). Наружные металлические пластины, разделенные керамическими прокладками, герметизируют изолирующий вакуум внутри. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Фото: Ниже: аналогичная идея работает в таких продуктах, как Superfoil, доступный изоляционный материал, который (если его разобрать) очень похож на пузырчатую пленку, только он зажат между тонкими слоями алюминиевой фольги вместо бумаги. По словам производителей, базовая версия имеет R-значение около 0,97–2,33 (в зависимости от того, где вы ее используете), хотя более толстые версии справляются несколько лучше.

Лучший способ утеплить дом

Сейчас, к сожалению, мы не можем строить наши дома в точности как термос.Мы должны иметь воздух для дыхания, поэтому о вакууме не может быть и речи. Большинству людей нравится окна тоже, так что жить в запечатанном боксе, облицованном металлической фольгой, не это тоже практично. Но основной принцип вырубки тепла потери от теплопроводности, конвекции и излучения все же применимы.

Если вы хотите улучшить свою изоляцию, вам необходимо применять очень систематический подход, учитывая все возможные способы попадания холодного воздуха в ваш дом и тепло может уйти. Вам нужно обойти все здание смотрит на каждую дверь, стену, окно, крышу и т. д. потенциальный источник тепловых потерь в свою очередь.Сколько делают утеплитель чердака у вас есть и вы могли бы сделать еще немного? Подходит ли ваш дом для изоляция пустотелых стен и продумали ли вы вероятную экономию и срок окупаемости? Сколько энергии вы теряете из-за этих сквозняков старые окна со створкой? Вы думали об инвестировании в конопатку, вторичное остекление, тяжелые шторы, пластик с магнитным креплением простыни или другие средства защиты от холода?

Стены

Фото: Сократите потери энергии из вашего дома, заполнив стены пенопластом.Этот Эко-дом утепляется пластиковым изоляционным материалом Icynene, аналогичным тому, который используется в подушках и матрасах. Фото Пола Нортона любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Многие дома имеют так называемые полые стены из двух слоев кирпича. или блоки между внутренними комнатами и внешним миром и воздухом щель между стенами. Воздушный зазор снижает потери тепла от стен за счет теплопроводности и конвекции: теплопроводность, потому что тепло не может проводить через газы; конвекция, потому что есть относительно мало воздуха между стенами и он заперт, поэтому конвекция токи не могут циркулировать.

Сам по себе воздух не самый лучший изоляционный материал между стенами. Это на самом деле далеко более эффективно заполнить пустоты в стенах вспенивающаяся пена или другой действительно хороший изоляционный материал, который останавливает отвод тепла. Утепление стенок полости, как это известно, требует только часов на установку и относительно невысокая стоимость. Стены полостей часто наполнены неплотно упакованными, наполненными воздухом материалами, такими как вермикулит, измельченная переработанная бумага или стекловолокно (специально обработаны, чтобы сделать их пожаробезопасными).Эти материалы работают точно так же, как и ваша одежда: дополнительные слои одежда согревает, задерживая воздух — и это воздух, как (или больше, чем) сама одежда, что предотвращает отвод тепла.

Какие изоляционные материалы для дома самые лучшие?

Некоторые виды изоляции лучше других, но как их сравнить? В Лучше всего следить за измерениями, называемыми R-значениями и U-значениями.

R-значения

R-ценность материала — это его термическое сопротивление: насколько эффективно он сопротивляется тепло, протекающее через него.Чем больше значение, тем больше сопротивление, и чем более эффективен материал, чем тепло изолятор.

• Одиночное стекло: 0,9.
• Воздух: 1 (воздушный зазор 0,5-4 дюйма).
• Двойное остекление: 2,0 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
• Вермикулит: 2,5 на дюйм.
• Стекловолокно: 3 на дюйм.
• Тройное остекление: 3,2 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
• Пенополистирол: 4 на дюйм.
• Полиуретан: 6-7 на дюйм
• Полиизоцианурат (покрытый фольгой): 7 на дюйм.
• Аэрогель: Изоляционный материал космической эры: 10

Фото: Вы можете уменьшить теплопотери через пол, построив дом на таком толстом изоляционном материале, который имеет значение R 30. Фото Пола Нортона любезно предоставлено США Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Показатели U

Другое распространенное измерение, которое вы увидите, называется U-значением, которое представляет собой общее количество тепла, теряемого через изоляционный материал определенной толщины.Чем ниже значение U, тем меньше тепловой поток и тем лучше материал выполняет роль изолятора (это противоположно значению R, где более высокие значения лучше). U-значения и R-значения, очевидно, являются взаимосвязанными понятиями, но U-значения более точны. Если значения R учитывают только потери проводимости, значения U учитывают потери из-за проводимости, излучения и конвекции. Потери проводимости являются обратной величиной R-значения (которое делится на R-значение), затем вы добавляете радиационные и конвекционные потери к этому, чтобы получить общее U-значение.

Как правило, нас интересует только , сравнивающих различных материалов, так что все вы действительно нужно помнить, что высокие значения R и низкие значения U — это хорошо.

Крыша

Поскольку теплый воздух поднимается вверх, много тепла уходит через крышу вашего дома (так же, как много тепла уходит от вашего тела через голову, если вы не носите шляпу). У большинства людей также есть изоляция внутри крыши (чердак площадь) своих домов, но на самом деле нет такого понятия, как слишком много изоляция.Утеплитель чердака обычно выполняется из тех же материалов. в качестве заполнителей пустотных стенок — например, минеральной ваты и стекловолокна.

Радиационные потери

Фото: Двойное остекление: воздушный зазор между двумя стеклами обеспечивает теплоизоляцию, а также звукоизоляцию.

Изоляция стен и кровли снижает потери тепла за счет конвекции и теплопроводности, но как насчет радиации? В вакуумной колбе эта проблема решается иметь светоотражающую металлическую подкладку — и та же идея может быть использована в дома тоже.Некоторые домовладельцы устанавливают тонкие листы светоотражающего металла. алюминий в стенах, полах или потолках, чтобы уменьшить излучение убытки. Хорошие продукты такого типа могут снизить радиационные потери до аж 97 процентов. Вы можете узнать больше, выполнив поиск по запросу «отражающий изоляция »или« лучистый барьер »в одном из полей поиска на эта страница.

Тем не менее, окна остаются основным источником потерь тепла, но есть способы решить и эту проблему. Стеклопакеты состоят из двух оконных стекол, разделенных герметичной воздушной прослойкой.Воздух останавливает потери тепла за счет проводимость и конвекция, в то время как дополнительное стекло отражает больше света и тепла возвращается в ваш дом и снижает тепло потери тоже. Вы можете обработать свои окна очень тонкое светоотражающее металлическое покрытие или из специального термостекла (например, Pilkington-K, который улавливает тепло, как теплица) что еще больше снижает тепловые потери. (Подробнее читайте в нашем основная статья о теплоотражающих окнах.)

Как правило, чем больше у вас изоляции, тем вам будет теплее.Но необходимое количество зависит от того, где вы живете и насколько холодно.

Таблица

: Переход с одинарного на двойное или даже тройное остекление может иметь большое значение (темно-синий), особенно если вы используете теплоотражающее стекло с низким энергопотреблением (светло-синее). Показанные числа являются значениями R с воздушным зазором 0,5 дюйма.

Шторы и жалюзи

Если по какой-либо причине вы не можете утеплить окна, шторы и жалюзи могут иметь значение. Помните, что занавески предназначены не просто для того, чтобы обеспечить вам уединение: хорошо шторы должны задерживать значительный объем воздуха между тканью и окно и остановите его движение; это воздух, который дает вам изоляция, а не (как правило) ткань штор сами себя.Итак, вам нужны занавески, которые закрываются по бокам и плотно дотянитесь до пола (или коснитесь подоконника). Чем больше воздуха вы застряли между тканью и окном, тем лучше ваши шторы будут как утеплители. Вы можете предпочесть удобство жалюзи, но они почти никогда не так эффективны, как шторы, отчасти потому, что в большинстве жалюзи есть воздушные зазоры (поэтому они не создают никаких воздушных уплотнений), а также потому, что жалюзи имеют тенденцию быть расположены ближе к стеклу, чтобы объем воздуха, который они задерживают, был значительно снижается.

Изолируйте себя

Если ваши счета за отопление действительно начинают доходить до вас, или если ваш дом такой старый и сквозняк, что в нем просто не удержишь тепло на любой срок, почему бы не отвлечься от обогревает здание, чтобы согреться собственное тело? Используйте умеренный количество отопления каждый день, чтобы поддерживать ваш дом в хорошем состоянии и избегайте таких проблем, как сырость и конденсат, но не держите нагрев на столько, сколько обычно. Вместо этого купите себе термобелье (особенно шерсть мериноса хороший — и часто продается как одежда «базового слоя» на открытом воздухе. магазины) и наденьте еще несколько слоев одежды сверху.Другой вариант — оставить в доме одну-две комнаты. комфортно согрейте и нагревайте остальных только изредка, поочередно, когда вы чувствуете, что они становятся слишком холодными.

Изоляция против вентиляции

Чем лучше изолирован ваш дом, тем хуже он будет вентилироваться. Хотя это не похоже на проблему, это, безусловно, может быть: воздух в доме необходимо достаточно часто менять, чтобы избежать таких проблем, как конденсация и сырость, и потенциально опасное загрязнение помещений (от таких вещей, как приготовление пищи и отопление).Частота освежения воздуха зависит от размера помещения, количества людей в нем и того, чем они занимаются (например, для ванной или кухни требуется больше вентиляции, чем для жилого помещения). . Однако изоляция и вентиляция не должны быть врагами; есть технические решения проблемы, в частности системы вентиляции с рекуперацией тепла (HRV), которые используйте теплообменники, чтобы уловить теплый несвежий воздух, выходящий из здания, и повторно нагреть прохладный свежий воздух, поступающий в обратном направлении.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

• Тепло: более детальное изучение науки о тепловой энергии.
• Вентиляция с рекуперацией тепла: исследует способы вентиляции дома без потери тепла, запертого внутри.
• Пассивное солнечное излучение: предотвращение утечки тепла — это хорошо, но впуск солнечного тепла позволяет сократить ваши счета за электроэнергию. Это основная идея пассивных солнечных зданий.

На других сайтах

Книги

Статьи

• EIA прогнозирует, что использование энергии для кондиционирования воздуха будет расти быстрее, чем любое другое использование в зданиях, Today in Energy, 13 марта 2020 г.Поддерживать прохладу в зданиях летом так же важно, как и поддерживать их в тепле зимой.
• Отопление вашего дома помогает согреть планету Вацлав Смил. IEEE Spectrum, 19 мая 2016 г. Почему лучшая изоляция будет иметь большее значение, если мы уделяем больше внимания борьбе с изменением климата.
• 90% домов в США не изолированы, результаты исследований: элементы зеленого строительства, 2 октября 2015 г. Исследование, проведенное Североамериканской ассоциацией производителей изоляционных материалов (NAIMA), показывает, что в Соединенных Штатах есть большие возможности для улучшения.
• Могут ли норвежские методы утепления домов спасти жизни в других местах: BBC News, 31 декабря 2013 г. В более холодных странах, таких как Норвегия, уровень смертности зимой ниже, потому что их дома лучше изолированы.
• Изоляция вашего дома? Попробуйте переработанные материалы от штор до ковров от Джоан О’Коннелл. Хранитель. 24 апреля 2014 года. Из отходов текстильной промышленности можно сделать идеальную изоляцию, убив двух экологических зайцев одним выстрелом.
На
• домов ENERGY STAR пришлось 26% нового строительства в 2011 году, Today in Energy, 16 октября 2012 года.Все больше зданий строятся в соответствии с лучшими стандартами энергоэффективности.
• Home Green Home: изоляционные материалы Том Зеллер-младший. The New York Times, 15 октября 2009 г. Сравнение наиболее распространенных изоляционных материалов.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2020) Теплоизоляция. Получено с https://www.explainthatstuff.com/heatinsulation.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как теплоизоляция задерживает тепло?

Как теплоизоляция задерживает тепло? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 14 августа 2020 г.

Если тебя нет дома и зимой и вам холодно, скорее всего, вы наденете шляпу или еще один слой одежды. Если вы сидите дома, смотрите телевизор и та же самая мысль поражает вас, вы с большей вероятностью включите свой обогрев.Что, если мы изменим логику? Что если вы съели больше еды, когда вам стало холодно и вы наклеили шерстяную шапку на свой дом каждую зиму? Первое не имеет большого значения: пища поставляет энергию, в которой нуждается ваше тело, но не обязательно согреют тут же. Но надеть «одежду» ваш дом — если его утеплить — на самом деле очень хорошая идея: тем более теплоизоляция у вас есть, чем меньше энергии уходит, тем меньше ваши счета за топливо, и тем больше вы помогаете планете в борьбе с глобальным потеплением.Давайте посмотрим поближе!

Фото: Аэрогель — один из самых захватывающих в мире изоляционные материалы. Поместите кусок аэрогеля между газовым пламенем и восковыми мелками. и мелки не тают: аэрогель практически не пропускает тепло. Однажды мы могли бы сделать все наши окна из аэрогеля, но ученым нужно придумать, как сначала сделайте его прозрачным! Фото любезно предоставлено Лабораторией реактивного движения НАСА.

Зачем нужна изоляция?

Проще говоря: нам нужна изоляция, потому что топливо дорогое и горючее топливо так или иначе наносит вред окружающей среде.Некоторые виды топлива дороже других; одни более вредны, чем другие; некоторые из них более эффективны, чем другие. Но даже эффективное топливо стоит денег, поэтому чем меньше его вы сжигаете, тем лучше.

По сравнению с использованием устаревших технологий, таких как открытый угольный камин, большинство современных отопительных приборов на самом деле довольно эффективно; посмотрите на красные столбцы в таблице ниже, и вы увидите, что для каждого джоуля ( стандартная современная единица измерения энергии) топлива вам попадая в них, вы обычно получаете обратно около 70 процентов тепла (на практике термины, вот что означает процент эффективности использования топлива).

Насколько эффективно вы можете обогреть свой дом (и сколько это будет стоить), в значительной степени зависит от используемого вами топлива, которое не всегда можно легко изменить. Как показано на этой диаграмме, виды топлива для отопления домов сильно различаются по стоимости (электричество является самым дорогим, а уголь и природный газ — самыми дешевыми), хотя большинство из них имеют КПД около 70 процентов или выше. Древесина — наименее эффективное топливо, но, учитывая ее низкую стоимость, доступность и экологичность, это не всегда беспокоит людей.Несмотря на то, что уголь является одним из самых дешевых видов топлива, его грязь и другие экологические недостатки сделали его менее популярным в последние десятилетия. Своей популярностью природный газ обязан своей невысокой стоимости и высокой эффективности.

Диаграмма: Сравнение стоимости и эффективности различных видов топлива. Синие столбцы на этой диаграмме показывают стоимость в долларах за миллион британских тепловых единиц девяти обычных видов бытового топлива (см. Вертикальную ось слева). Красные полоски рядом показывают эффективность каждого вида топлива в процентах (прочтите вертикальную ось справа).На основе данных за 2020 год из различных источников рынка, включая Управление энергетики США. Данные по эффективности практически не меняются из года в год.)

Держитесь за тепло

Настоящая проблема с домашним отоплением заключается в сохранении производимого вами тепла: в зимой, воздух, окружающий ваш дом, и почва или камень, на котором он стоит всегда при гораздо более низкой температуре, чем здание Итак, независимо от того, насколько эффективно ваше отопление, в вашем доме все равно будет рано или поздно теряет тепло.Ответ, конечно же, создать своего рода буферной зоны между вашим теплым домом и холодом на улице. Этот это основная идея теплоизоляции, которая мы слишком мало думаем. По данным Министерства энергетики США, только пятая часть домов, построенных до 1980 года, имеет надлежащую изоляцию; Итак, как вы можете видеть из приведенной ниже таблицы, большинство из нас считает, что наша недвижимость лучше изолирована, чем есть на самом деле. (Хорошая новость заключается в том, что стандарты повышаются. Более четверти новых домов теперь соответствуют требованиям ENERGY STAR®, согласно данным Управления энергетической информации США, это означает, что они потребляют на 15 процентов меньше энергии, чем построенные в соответствии с строительными нормами 2009 года.)

Диаграмма

: Более 95 процентов домов, построенных в 1990-х годах и позже, хорошо или надлежащим образом изолированы, по мнению их владельцев, до 1950 года их было построено всего 68 процентов. (На самом деле, многие дома имеют гораздо более плохую изоляцию, чем думают их владельцы.) Составлено с использованием данных из [PDF] Восприятие домовладельцами адекватности изоляции и сквозняков в доме в 2001 г. Бехджат Ходжати, Управление энергетической информации США, 2004 г.

Как тепло уходит из вашего дома?

Работа: Куда уходит тепло в типичном доме? Он варьируется от здания к зданию, но это приблизительные типичные оценки.Стены дают наибольшие потери тепла, за ними следуют двери и окна, крыша и пол.

Почему из вашего дома уходит тепло? Чтобы понять это, нужно знать немного о науке о тепле. Как вы, вероятно, знаете, тепло распространяется тремя разными способами за счет процессов, называемых теплопроводностью, конвекцией и излучением. (Если вы не уверены в разнице, взгляните на нашу основную статью о тепле для краткого обзора.) Зная об этих трех типах теплового потока, легко увидеть множество причин, по которым ваш уютный теплый дом протекает. тепло для леденящего холодного мира вокруг него:

1. Ваш дом стоя на холодной почве или скале, поэтому тепло стекает прямо в Земля по проводимости.
2. Тепло распространяется по теплопроводность через сплошные стены и крышу вашего дома. На снаружи наружные стены и черепица горячее, чем атмосфера вокруг них, поэтому холодный воздух рядом с ними нагревается и утекает конвекцией.
3. Ваш дом может показаться большим сложным пространством, внутри которого много чего происходит, но со стороны с точки зрения физики, это точно так же, как костер посреди бескрайних холодных окрестностей: это постоянно излучает тепло в атмосферу.

Чем больше тепла уходит из вашего дома, тем холоднее становится внутри, поэтому тем больше вам нужно используйте свое отопление, и тем больше это будет вам стоить. Чем больше вы используете свой отопления, тем больше топлива нужно где-то сжигать (либо в собственном дома или на электростанции в исправном состоянии), тем больше углекислого газа произведено, и ухудшается глобальное потепление. Это далеко лучше утеплить дом и снизить тепловые потери. Сюда, вам нужно будет гораздо меньше использовать свое отопление. Самое замечательное в доме изоляция заключается в том, что она обычно довольно быстро окупается при более низких счета за топливо.Вскоре это даже приносит вам деньги! И это тоже помогает планете.

Дома с хорошей теплоизоляцией, сохраняющие тепло зимой, как правило, лучше удерживают тепло летом, поэтому любой улучшения, которые вы вносите в изоляцию, также должны помочь сохранить счета за кондиционер. Это важно, потому что «кондиционер» в настоящее время является самым быстрорастущим потребителем энергии в зданиях. (как в жилых, так и в коммерческих зданиях), по данным Управления энергетической информации США.

Рекламные ссылки

Как работает теплоизоляция

Предположим, вы только что налили себе чашку горячего кофе.Фундаментальный правило физики называется второй закон термодинамики говорит, что так никогда не останется: очень скоро это будет вместо этого чашка холодного кофе. Что вы можете сделать, чтобы отложить неизбежный? Каким-то образом вам нужно остановить тепло, уходящее за счет теплопроводности, конвекция и излучение.

Первое, что можно было сделать, это закрыть крышку на. Остановив подъем и опускание горячего воздуха над чашкой, вы сокращение тепловых потерь за счет конвекции. Также будет немного тепла исчезая через дно горячей чашки на холодном столе он стоит.Что, если бы вы могли окружить чашку слоем воздуха? Тогда проводимость может быть очень незначительной. Так что, может быть, выпей вторую чашку вне первого с воздушным зазором (а еще лучше вакуумом) в между. Вот конвекция и проводимость почти закончились, но что? насчет радиации? Если бы вы обернули алюминиевую фольгу вокруг чашке, большая часть инфракрасного излучения, испускаемого горячим кофе, будет отражаться обратно внутрь нее, так что это должно решить и эту проблему. Примените все три решения: крышку, воздушный зазор и металлическое покрытие — и получается, по сути, термос: действительно эффективный способ сохранить горячие напитки горячими.(Это также хорошо держать холодные напитки холодными, потому что это останавливает поступление тепла так же эффективно, как и отвод тепла). Кстати, стоит отметить, что в большинстве магазинов на вынос предлагают горячие напитки. в таре из полистирола неприятного вкуса. Вы когда-нибудь задумывались, почему? Ответ прост: полистирол (и особенно пенополистирол, наполненный воздухом — крошечный вид, который вы получаете в упаковочных материалах) — превосходный теплоизолятор (посмотрите таблицу ниже, и вы увидите, что он лучше, чем двойное и тройное остекление).

Фото: вверху: Пылесосы с металлическим покрытием — одни из лучших изоляторов, но они не всегда подходят для повседневного использования. В конце 1980-х годов два ученых, работающих в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, Дэвид Бенсон и Томас Поттер, разработали более практичный способ использования этой технологии, названный компактная вакуумная изоляция (КВИ). Наружные металлические пластины, разделенные керамическими прокладками, герметизируют изолирующий вакуум внутри. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Фото: Ниже: аналогичная идея работает в таких продуктах, как Superfoil, доступный изоляционный материал, который (если его разобрать) очень похож на пузырчатую пленку, только он зажат между тонкими слоями алюминиевой фольги вместо бумаги. По словам производителей, базовая версия имеет R-значение около 0,97–2,33 (в зависимости от того, где вы ее используете), хотя более толстые версии справляются несколько лучше.

Лучший способ утеплить дом

Сейчас, к сожалению, мы не можем строить наши дома в точности как термос.Мы должны иметь воздух для дыхания, поэтому о вакууме не может быть и речи. Большинству людей нравится окна тоже, так что жить в запечатанном боксе, облицованном металлической фольгой, не это тоже практично. Но основной принцип вырубки тепла потери от теплопроводности, конвекции и излучения все же применимы.

Если вы хотите улучшить свою изоляцию, вам необходимо применять очень систематический подход, учитывая все возможные способы попадания холодного воздуха в ваш дом и тепло может уйти. Вам нужно обойти все здание смотрит на каждую дверь, стену, окно, крышу и т. д. потенциальный источник тепловых потерь в свою очередь.Сколько делают утеплитель чердака у вас есть и вы могли бы сделать еще немного? Подходит ли ваш дом для изоляция пустотелых стен и продумали ли вы вероятную экономию и срок окупаемости? Сколько энергии вы теряете из-за этих сквозняков старые окна со створкой? Вы думали об инвестировании в конопатку, вторичное остекление, тяжелые шторы, пластик с магнитным креплением простыни или другие средства защиты от холода?

Стены

Фото: Сократите потери энергии из вашего дома, заполнив стены пенопластом.Этот Эко-дом утепляется пластиковым изоляционным материалом Icynene, аналогичным тому, который используется в подушках и матрасах. Фото Пола Нортона любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Многие дома имеют так называемые полые стены из двух слоев кирпича. или блоки между внутренними комнатами и внешним миром и воздухом щель между стенами. Воздушный зазор снижает потери тепла от стен за счет теплопроводности и конвекции: теплопроводность, потому что тепло не может проводить через газы; конвекция, потому что есть относительно мало воздуха между стенами и он заперт, поэтому конвекция токи не могут циркулировать.

Сам по себе воздух не самый лучший изоляционный материал между стенами. Это на самом деле далеко более эффективно заполнить пустоты в стенах вспенивающаяся пена или другой действительно хороший изоляционный материал, который останавливает отвод тепла. Утепление стенок полости, как это известно, требует только часов на установку и относительно невысокая стоимость. Стены полостей часто наполнены неплотно упакованными, наполненными воздухом материалами, такими как вермикулит, измельченная переработанная бумага или стекловолокно (специально обработаны, чтобы сделать их пожаробезопасными).Эти материалы работают точно так же, как и ваша одежда: дополнительные слои одежда согревает, задерживая воздух — и это воздух, как (или больше, чем) сама одежда, что предотвращает отвод тепла.

Какие изоляционные материалы для дома самые лучшие?

Некоторые виды изоляции лучше других, но как их сравнить? В Лучше всего следить за измерениями, называемыми R-значениями и U-значениями.

R-значения

R-ценность материала — это его термическое сопротивление: насколько эффективно он сопротивляется тепло, протекающее через него.Чем больше значение, тем больше сопротивление, и чем более эффективен материал, чем тепло изолятор.

• Одиночное стекло: 0,9.
• Воздух: 1 (воздушный зазор 0,5-4 дюйма).
• Двойное остекление: 2,0 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
• Вермикулит: 2,5 на дюйм.
• Стекловолокно: 3 на дюйм.
• Тройное остекление: 3,2 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
• Пенополистирол: 4 на дюйм.
• Полиуретан: 6-7 на дюйм
• Полиизоцианурат (покрытый фольгой): 7 на дюйм.
• Аэрогель: Изоляционный материал космической эры: 10

Фото: Вы можете уменьшить теплопотери через пол, построив дом на таком толстом изоляционном материале, который имеет значение R 30. Фото Пола Нортона любезно предоставлено США Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Показатели U

Другое распространенное измерение, которое вы увидите, называется U-значением, которое представляет собой общее количество тепла, теряемого через изоляционный материал определенной толщины.Чем ниже значение U, тем меньше тепловой поток и тем лучше материал выполняет роль изолятора (это противоположно значению R, где более высокие значения лучше). U-значения и R-значения, очевидно, являются взаимосвязанными понятиями, но U-значения более точны. Если значения R учитывают только потери проводимости, значения U учитывают потери из-за проводимости, излучения и конвекции. Потери проводимости являются обратной величиной R-значения (которое делится на R-значение), затем вы добавляете радиационные и конвекционные потери к этому, чтобы получить общее U-значение.

Как правило, нас интересует только , сравнивающих различных материалов, так что все вы действительно нужно помнить, что высокие значения R и низкие значения U — это хорошо.

Крыша

Поскольку теплый воздух поднимается вверх, много тепла уходит через крышу вашего дома (так же, как много тепла уходит от вашего тела через голову, если вы не носите шляпу). У большинства людей также есть изоляция внутри крыши (чердак площадь) своих домов, но на самом деле нет такого понятия, как слишком много изоляция.Утеплитель чердака обычно выполняется из тех же материалов. в качестве заполнителей пустотных стенок — например, минеральной ваты и стекловолокна.

Радиационные потери

Фото: Двойное остекление: воздушный зазор между двумя стеклами обеспечивает теплоизоляцию, а также звукоизоляцию.

Изоляция стен и кровли снижает потери тепла за счет конвекции и теплопроводности, но как насчет радиации? В вакуумной колбе эта проблема решается иметь светоотражающую металлическую подкладку — и та же идея может быть использована в дома тоже.Некоторые домовладельцы устанавливают тонкие листы светоотражающего металла. алюминий в стенах, полах или потолках, чтобы уменьшить излучение убытки. Хорошие продукты такого типа могут снизить радиационные потери до аж 97 процентов. Вы можете узнать больше, выполнив поиск по запросу «отражающий изоляция »или« лучистый барьер »в одном из полей поиска на эта страница.

Тем не менее, окна остаются основным источником потерь тепла, но есть способы решить и эту проблему. Стеклопакеты состоят из двух оконных стекол, разделенных герметичной воздушной прослойкой.Воздух останавливает потери тепла за счет проводимость и конвекция, в то время как дополнительное стекло отражает больше света и тепла возвращается в ваш дом и снижает тепло потери тоже. Вы можете обработать свои окна очень тонкое светоотражающее металлическое покрытие или из специального термостекла (например, Pilkington-K, который улавливает тепло, как теплица) что еще больше снижает тепловые потери. (Подробнее читайте в нашем основная статья о теплоотражающих окнах.)

Как правило, чем больше у вас изоляции, тем вам будет теплее.Но необходимое количество зависит от того, где вы живете и насколько холодно.

Таблица

: Переход с одинарного на двойное или даже тройное остекление может иметь большое значение (темно-синий), особенно если вы используете теплоотражающее стекло с низким энергопотреблением (светло-синее). Показанные числа являются значениями R с воздушным зазором 0,5 дюйма.

Шторы и жалюзи

Если по какой-либо причине вы не можете утеплить окна, шторы и жалюзи могут иметь значение. Помните, что занавески предназначены не просто для того, чтобы обеспечить вам уединение: хорошо шторы должны задерживать значительный объем воздуха между тканью и окно и остановите его движение; это воздух, который дает вам изоляция, а не (как правило) ткань штор сами себя.Итак, вам нужны занавески, которые закрываются по бокам и плотно дотянитесь до пола (или коснитесь подоконника). Чем больше воздуха вы застряли между тканью и окном, тем лучше ваши шторы будут как утеплители. Вы можете предпочесть удобство жалюзи, но они почти никогда не так эффективны, как шторы, отчасти потому, что в большинстве жалюзи есть воздушные зазоры (поэтому они не создают никаких воздушных уплотнений), а также потому, что жалюзи имеют тенденцию быть расположены ближе к стеклу, чтобы объем воздуха, который они задерживают, был значительно снижается.

Изолируйте себя

Если ваши счета за отопление действительно начинают доходить до вас, или если ваш дом такой старый и сквозняк, что в нем просто не удержишь тепло на любой срок, почему бы не отвлечься от обогревает здание, чтобы согреться собственное тело? Используйте умеренный количество отопления каждый день, чтобы поддерживать ваш дом в хорошем состоянии и избегайте таких проблем, как сырость и конденсат, но не держите нагрев на столько, сколько обычно. Вместо этого купите себе термобелье (особенно шерсть мериноса хороший — и часто продается как одежда «базового слоя» на открытом воздухе. магазины) и наденьте еще несколько слоев одежды сверху.Другой вариант — оставить в доме одну-две комнаты. комфортно согрейте и нагревайте остальных только изредка, поочередно, когда вы чувствуете, что они становятся слишком холодными.

Изоляция против вентиляции

Чем лучше изолирован ваш дом, тем хуже он будет вентилироваться. Хотя это не похоже на проблему, это, безусловно, может быть: воздух в доме необходимо достаточно часто менять, чтобы избежать таких проблем, как конденсация и сырость, и потенциально опасное загрязнение помещений (от таких вещей, как приготовление пищи и отопление).Частота освежения воздуха зависит от размера помещения, количества людей в нем и того, чем они занимаются (например, для ванной или кухни требуется больше вентиляции, чем для жилого помещения). . Однако изоляция и вентиляция не должны быть врагами; есть технические решения проблемы, в частности системы вентиляции с рекуперацией тепла (HRV), которые используйте теплообменники, чтобы уловить теплый несвежий воздух, выходящий из здания, и повторно нагреть прохладный свежий воздух, поступающий в обратном направлении.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

• Тепло: более детальное изучение науки о тепловой энергии.
• Вентиляция с рекуперацией тепла: исследует способы вентиляции дома без потери тепла, запертого внутри.
• Пассивное солнечное излучение: предотвращение утечки тепла — это хорошо, но впуск солнечного тепла позволяет сократить ваши счета за электроэнергию. Это основная идея пассивных солнечных зданий.

На других сайтах

Книги

Статьи

• EIA прогнозирует, что использование энергии для кондиционирования воздуха будет расти быстрее, чем любое другое использование в зданиях, Today in Energy, 13 марта 2020 г.Поддерживать прохладу в зданиях летом так же важно, как и поддерживать их в тепле зимой.
• Отопление вашего дома помогает согреть планету Вацлав Смил. IEEE Spectrum, 19 мая 2016 г. Почему лучшая изоляция будет иметь большее значение, если мы уделяем больше внимания борьбе с изменением климата.
• 90% домов в США не изолированы, результаты исследований: элементы зеленого строительства, 2 октября 2015 г. Исследование, проведенное Североамериканской ассоциацией производителей изоляционных материалов (NAIMA), показывает, что в Соединенных Штатах есть большие возможности для улучшения.
• Могут ли норвежские методы утепления домов спасти жизни в других местах: BBC News, 31 декабря 2013 г. В более холодных странах, таких как Норвегия, уровень смертности зимой ниже, потому что их дома лучше изолированы.
• Изоляция вашего дома? Попробуйте переработанные материалы от штор до ковров от Джоан О’Коннелл. Хранитель. 24 апреля 2014 года. Из отходов текстильной промышленности можно сделать идеальную изоляцию, убив двух экологических зайцев одним выстрелом.
На
• домов ENERGY STAR пришлось 26% нового строительства в 2011 году, Today in Energy, 16 октября 2012 года.Все больше зданий строятся в соответствии с лучшими стандартами энергоэффективности.
• Home Green Home: изоляционные материалы Том Зеллер-младший. The New York Times, 15 октября 2009 г. Сравнение наиболее распространенных изоляционных материалов.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2020) Теплоизоляция. Получено с https://www.explainthatstuff.com/heatinsulation.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как теплоизоляция задерживает тепло?

Как теплоизоляция задерживает тепло? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 14 августа 2020 г.

Если тебя нет дома и зимой и вам холодно, скорее всего, вы наденете шляпу или еще один слой одежды. Если вы сидите дома, смотрите телевизор и та же самая мысль поражает вас, вы с большей вероятностью включите свой обогрев.Что, если мы изменим логику? Что если вы съели больше еды, когда вам стало холодно и вы наклеили шерстяную шапку на свой дом каждую зиму? Первое не имеет большого значения: пища поставляет энергию, в которой нуждается ваше тело, но не обязательно согреют тут же. Но надеть «одежду» ваш дом — если его утеплить — на самом деле очень хорошая идея: тем более теплоизоляция у вас есть, чем меньше энергии уходит, тем меньше ваши счета за топливо, и тем больше вы помогаете планете в борьбе с глобальным потеплением.Давайте посмотрим поближе!

Фото: Аэрогель — один из самых захватывающих в мире изоляционные материалы. Поместите кусок аэрогеля между газовым пламенем и восковыми мелками. и мелки не тают: аэрогель практически не пропускает тепло. Однажды мы могли бы сделать все наши окна из аэрогеля, но ученым нужно придумать, как сначала сделайте его прозрачным! Фото любезно предоставлено Лабораторией реактивного движения НАСА.

Зачем нужна изоляция?

Проще говоря: нам нужна изоляция, потому что топливо дорогое и горючее топливо так или иначе наносит вред окружающей среде.Некоторые виды топлива дороже других; одни более вредны, чем другие; некоторые из них более эффективны, чем другие. Но даже эффективное топливо стоит денег, поэтому чем меньше его вы сжигаете, тем лучше.

По сравнению с использованием устаревших технологий, таких как открытый угольный камин, большинство современных отопительных приборов на самом деле довольно эффективно; посмотрите на красные столбцы в таблице ниже, и вы увидите, что для каждого джоуля ( стандартная современная единица измерения энергии) топлива вам попадая в них, вы обычно получаете обратно около 70 процентов тепла (на практике термины, вот что означает процент эффективности использования топлива).

Насколько эффективно вы можете обогреть свой дом (и сколько это будет стоить), в значительной степени зависит от используемого вами топлива, которое не всегда можно легко изменить. Как показано на этой диаграмме, виды топлива для отопления домов сильно различаются по стоимости (электричество является самым дорогим, а уголь и природный газ — самыми дешевыми), хотя большинство из них имеют КПД около 70 процентов или выше. Древесина — наименее эффективное топливо, но, учитывая ее низкую стоимость, доступность и экологичность, это не всегда беспокоит людей.Несмотря на то, что уголь является одним из самых дешевых видов топлива, его грязь и другие экологические недостатки сделали его менее популярным в последние десятилетия. Своей популярностью природный газ обязан своей невысокой стоимости и высокой эффективности.

Диаграмма: Сравнение стоимости и эффективности различных видов топлива. Синие столбцы на этой диаграмме показывают стоимость в долларах за миллион британских тепловых единиц девяти обычных видов бытового топлива (см. Вертикальную ось слева). Красные полоски рядом показывают эффективность каждого вида топлива в процентах (прочтите вертикальную ось справа).На основе данных за 2020 год из различных источников рынка, включая Управление энергетики США. Данные по эффективности практически не меняются из года в год.)

Держитесь за тепло

Настоящая проблема с домашним отоплением заключается в сохранении производимого вами тепла: в зимой, воздух, окружающий ваш дом, и почва или камень, на котором он стоит всегда при гораздо более низкой температуре, чем здание Итак, независимо от того, насколько эффективно ваше отопление, в вашем доме все равно будет рано или поздно теряет тепло.Ответ, конечно же, создать своего рода буферной зоны между вашим теплым домом и холодом на улице. Этот это основная идея теплоизоляции, которая мы слишком мало думаем. По данным Министерства энергетики США, только пятая часть домов, построенных до 1980 года, имеет надлежащую изоляцию; Итак, как вы можете видеть из приведенной ниже таблицы, большинство из нас считает, что наша недвижимость лучше изолирована, чем есть на самом деле. (Хорошая новость заключается в том, что стандарты повышаются. Более четверти новых домов теперь соответствуют требованиям ENERGY STAR®, согласно данным Управления энергетической информации США, это означает, что они потребляют на 15 процентов меньше энергии, чем построенные в соответствии с строительными нормами 2009 года.)

Диаграмма

: Более 95 процентов домов, построенных в 1990-х годах и позже, хорошо или надлежащим образом изолированы, по мнению их владельцев, до 1950 года их было построено всего 68 процентов. (На самом деле, многие дома имеют гораздо более плохую изоляцию, чем думают их владельцы.) Составлено с использованием данных из [PDF] Восприятие домовладельцами адекватности изоляции и сквозняков в доме в 2001 г. Бехджат Ходжати, Управление энергетической информации США, 2004 г.

Как тепло уходит из вашего дома?

Работа: Куда уходит тепло в типичном доме? Он варьируется от здания к зданию, но это приблизительные типичные оценки.Стены дают наибольшие потери тепла, за ними следуют двери и окна, крыша и пол.

Почему из вашего дома уходит тепло? Чтобы понять это, нужно знать немного о науке о тепле. Как вы, вероятно, знаете, тепло распространяется тремя разными способами за счет процессов, называемых теплопроводностью, конвекцией и излучением. (Если вы не уверены в разнице, взгляните на нашу основную статью о тепле для краткого обзора.) Зная об этих трех типах теплового потока, легко увидеть множество причин, по которым ваш уютный теплый дом протекает. тепло для леденящего холодного мира вокруг него:

1. Ваш дом стоя на холодной почве или скале, поэтому тепло стекает прямо в Земля по проводимости.
2. Тепло распространяется по теплопроводность через сплошные стены и крышу вашего дома. На снаружи наружные стены и черепица горячее, чем атмосфера вокруг них, поэтому холодный воздух рядом с ними нагревается и утекает конвекцией.
3. Ваш дом может показаться большим сложным пространством, внутри которого много чего происходит, но со стороны с точки зрения физики, это точно так же, как костер посреди бескрайних холодных окрестностей: это постоянно излучает тепло в атмосферу.

Чем больше тепла уходит из вашего дома, тем холоднее становится внутри, поэтому тем больше вам нужно используйте свое отопление, и тем больше это будет вам стоить. Чем больше вы используете свой отопления, тем больше топлива нужно где-то сжигать (либо в собственном дома или на электростанции в исправном состоянии), тем больше углекислого газа произведено, и ухудшается глобальное потепление. Это далеко лучше утеплить дом и снизить тепловые потери. Сюда, вам нужно будет гораздо меньше использовать свое отопление. Самое замечательное в доме изоляция заключается в том, что она обычно довольно быстро окупается при более низких счета за топливо.Вскоре это даже приносит вам деньги! И это тоже помогает планете.

Дома с хорошей теплоизоляцией, сохраняющие тепло зимой, как правило, лучше удерживают тепло летом, поэтому любой улучшения, которые вы вносите в изоляцию, также должны помочь сохранить счета за кондиционер. Это важно, потому что «кондиционер» в настоящее время является самым быстрорастущим потребителем энергии в зданиях. (как в жилых, так и в коммерческих зданиях), по данным Управления энергетической информации США.

Рекламные ссылки

Как работает теплоизоляция

Предположим, вы только что налили себе чашку горячего кофе.Фундаментальный правило физики называется второй закон термодинамики говорит, что так никогда не останется: очень скоро это будет вместо этого чашка холодного кофе. Что вы можете сделать, чтобы отложить неизбежный? Каким-то образом вам нужно остановить тепло, уходящее за счет теплопроводности, конвекция и излучение.

Первое, что можно было сделать, это закрыть крышку на. Остановив подъем и опускание горячего воздуха над чашкой, вы сокращение тепловых потерь за счет конвекции. Также будет немного тепла исчезая через дно горячей чашки на холодном столе он стоит.Что, если бы вы могли окружить чашку слоем воздуха? Тогда проводимость может быть очень незначительной. Так что, может быть, выпей вторую чашку вне первого с воздушным зазором (а еще лучше вакуумом) в между. Вот конвекция и проводимость почти закончились, но что? насчет радиации? Если бы вы обернули алюминиевую фольгу вокруг чашке, большая часть инфракрасного излучения, испускаемого горячим кофе, будет отражаться обратно внутрь нее, так что это должно решить и эту проблему. Примените все три решения: крышку, воздушный зазор и металлическое покрытие — и получается, по сути, термос: действительно эффективный способ сохранить горячие напитки горячими.(Это также хорошо держать холодные напитки холодными, потому что это останавливает поступление тепла так же эффективно, как и отвод тепла). Кстати, стоит отметить, что в большинстве магазинов на вынос предлагают горячие напитки. в таре из полистирола неприятного вкуса. Вы когда-нибудь задумывались, почему? Ответ прост: полистирол (и особенно пенополистирол, наполненный воздухом — крошечный вид, который вы получаете в упаковочных материалах) — превосходный теплоизолятор (посмотрите таблицу ниже, и вы увидите, что он лучше, чем двойное и тройное остекление).

Фото: вверху: Пылесосы с металлическим покрытием — одни из лучших изоляторов, но они не всегда подходят для повседневного использования. В конце 1980-х годов два ученых, работающих в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, Дэвид Бенсон и Томас Поттер, разработали более практичный способ использования этой технологии, названный компактная вакуумная изоляция (КВИ). Наружные металлические пластины, разделенные керамическими прокладками, герметизируют изолирующий вакуум внутри. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Фото: Ниже: аналогичная идея работает в таких продуктах, как Superfoil, доступный изоляционный материал, который (если его разобрать) очень похож на пузырчатую пленку, только он зажат между тонкими слоями алюминиевой фольги вместо бумаги. По словам производителей, базовая версия имеет R-значение около 0,97–2,33 (в зависимости от того, где вы ее используете), хотя более толстые версии справляются несколько лучше.

Лучший способ утеплить дом

Сейчас, к сожалению, мы не можем строить наши дома в точности как термос.Мы должны иметь воздух для дыхания, поэтому о вакууме не может быть и речи. Большинству людей нравится окна тоже, так что жить в запечатанном боксе, облицованном металлической фольгой, не это тоже практично. Но основной принцип вырубки тепла потери от теплопроводности, конвекции и излучения все же применимы.

Если вы хотите улучшить свою изоляцию, вам необходимо применять очень систематический подход, учитывая все возможные способы попадания холодного воздуха в ваш дом и тепло может уйти. Вам нужно обойти все здание смотрит на каждую дверь, стену, окно, крышу и т. д. потенциальный источник тепловых потерь в свою очередь.Сколько делают утеплитель чердака у вас есть и вы могли бы сделать еще немного? Подходит ли ваш дом для изоляция пустотелых стен и продумали ли вы вероятную экономию и срок окупаемости? Сколько энергии вы теряете из-за этих сквозняков старые окна со створкой? Вы думали об инвестировании в конопатку, вторичное остекление, тяжелые шторы, пластик с магнитным креплением простыни или другие средства защиты от холода?

Стены

Фото: Сократите потери энергии из вашего дома, заполнив стены пенопластом.Этот Эко-дом утепляется пластиковым изоляционным материалом Icynene, аналогичным тому, который используется в подушках и матрасах. Фото Пола Нортона любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Многие дома имеют так называемые полые стены из двух слоев кирпича. или блоки между внутренними комнатами и внешним миром и воздухом щель между стенами. Воздушный зазор снижает потери тепла от стен за счет теплопроводности и конвекции: теплопроводность, потому что тепло не может проводить через газы; конвекция, потому что есть относительно мало воздуха между стенами и он заперт, поэтому конвекция токи не могут циркулировать.

Сам по себе воздух не самый лучший изоляционный материал между стенами. Это на самом деле далеко более эффективно заполнить пустоты в стенах вспенивающаяся пена или другой действительно хороший изоляционный материал, который останавливает отвод тепла. Утепление стенок полости, как это известно, требует только часов на установку и относительно невысокая стоимость. Стены полостей часто наполнены неплотно упакованными, наполненными воздухом материалами, такими как вермикулит, измельченная переработанная бумага или стекловолокно (специально обработаны, чтобы сделать их пожаробезопасными).Эти материалы работают точно так же, как и ваша одежда: дополнительные слои одежда согревает, задерживая воздух — и это воздух, как (или больше, чем) сама одежда, что предотвращает отвод тепла.

Какие изоляционные материалы для дома самые лучшие?

Некоторые виды изоляции лучше других, но как их сравнить? В Лучше всего следить за измерениями, называемыми R-значениями и U-значениями.

R-значения

R-ценность материала — это его термическое сопротивление: насколько эффективно он сопротивляется тепло, протекающее через него.Чем больше значение, тем больше сопротивление, и чем более эффективен материал, чем тепло изолятор.

• Одиночное стекло: 0,9.
• Воздух: 1 (воздушный зазор 0,5-4 дюйма).
• Двойное остекление: 2,0 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
• Вермикулит: 2,5 на дюйм.
• Стекловолокно: 3 на дюйм.
• Тройное остекление: 3,2 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
• Пенополистирол: 4 на дюйм.
• Полиуретан: 6-7 на дюйм
• Полиизоцианурат (покрытый фольгой): 7 на дюйм.
• Аэрогель: Изоляционный материал космической эры: 10

Фото: Вы можете уменьшить теплопотери через пол, построив дом на таком толстом изоляционном материале, который имеет значение R 30. Фото Пола Нортона любезно предоставлено США Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Показатели U

Другое распространенное измерение, которое вы увидите, называется U-значением, которое представляет собой общее количество тепла, теряемого через изоляционный материал определенной толщины.Чем ниже значение U, тем меньше тепловой поток и тем лучше материал выполняет роль изолятора (это противоположно значению R, где более высокие значения лучше). U-значения и R-значения, очевидно, являются взаимосвязанными понятиями, но U-значения более точны. Если значения R учитывают только потери проводимости, значения U учитывают потери из-за проводимости, излучения и конвекции. Потери проводимости являются обратной величиной R-значения (которое делится на R-значение), затем вы добавляете радиационные и конвекционные потери к этому, чтобы получить общее U-значение.

Как правило, нас интересует только , сравнивающих различных материалов, так что все вы действительно нужно помнить, что высокие значения R и низкие значения U — это хорошо.

Крыша

Поскольку теплый воздух поднимается вверх, много тепла уходит через крышу вашего дома (так же, как много тепла уходит от вашего тела через голову, если вы не носите шляпу). У большинства людей также есть изоляция внутри крыши (чердак площадь) своих домов, но на самом деле нет такого понятия, как слишком много изоляция.Утеплитель чердака обычно выполняется из тех же материалов. в качестве заполнителей пустотных стенок — например, минеральной ваты и стекловолокна.

Радиационные потери

Фото: Двойное остекление: воздушный зазор между двумя стеклами обеспечивает теплоизоляцию, а также звукоизоляцию.

Изоляция стен и кровли снижает потери тепла за счет конвекции и теплопроводности, но как насчет радиации? В вакуумной колбе эта проблема решается иметь светоотражающую металлическую подкладку — и та же идея может быть использована в дома тоже.Некоторые домовладельцы устанавливают тонкие листы светоотражающего металла. алюминий в стенах, полах или потолках, чтобы уменьшить излучение убытки. Хорошие продукты такого типа могут снизить радиационные потери до аж 97 процентов. Вы можете узнать больше, выполнив поиск по запросу «отражающий изоляция »или« лучистый барьер »в одном из полей поиска на эта страница.

Тем не менее, окна остаются основным источником потерь тепла, но есть способы решить и эту проблему. Стеклопакеты состоят из двух оконных стекол, разделенных герметичной воздушной прослойкой.Воздух останавливает потери тепла за счет проводимость и конвекция, в то время как дополнительное стекло отражает больше света и тепла возвращается в ваш дом и снижает тепло потери тоже. Вы можете обработать свои окна очень тонкое светоотражающее металлическое покрытие или из специального термостекла (например, Pilkington-K, который улавливает тепло, как теплица) что еще больше снижает тепловые потери. (Подробнее читайте в нашем основная статья о теплоотражающих окнах.)

Как правило, чем больше у вас изоляции, тем вам будет теплее.Но необходимое количество зависит от того, где вы живете и насколько холодно.

Таблица

: Переход с одинарного на двойное или даже тройное остекление может иметь большое значение (темно-синий), особенно если вы используете теплоотражающее стекло с низким энергопотреблением (светло-синее). Показанные числа являются значениями R с воздушным зазором 0,5 дюйма.

Шторы и жалюзи

Если по какой-либо причине вы не можете утеплить окна, шторы и жалюзи могут иметь значение. Помните, что занавески предназначены не просто для того, чтобы обеспечить вам уединение: хорошо шторы должны задерживать значительный объем воздуха между тканью и окно и остановите его движение; это воздух, который дает вам изоляция, а не (как правило) ткань штор сами себя.Итак, вам нужны занавески, которые закрываются по бокам и плотно дотянитесь до пола (или коснитесь подоконника). Чем больше воздуха вы застряли между тканью и окном, тем лучше ваши шторы будут как утеплители. Вы можете предпочесть удобство жалюзи, но они почти никогда не так эффективны, как шторы, отчасти потому, что в большинстве жалюзи есть воздушные зазоры (поэтому они не создают никаких воздушных уплотнений), а также потому, что жалюзи имеют тенденцию быть расположены ближе к стеклу, чтобы объем воздуха, который они задерживают, был значительно снижается.

Изолируйте себя

Если ваши счета за отопление действительно начинают доходить до вас, или если ваш дом такой старый и сквозняк, что в нем просто не удержишь тепло на любой срок, почему бы не отвлечься от обогревает здание, чтобы согреться собственное тело? Используйте умеренный количество отопления каждый день, чтобы поддерживать ваш дом в хорошем состоянии и избегайте таких проблем, как сырость и конденсат, но не держите нагрев на столько, сколько обычно. Вместо этого купите себе термобелье (особенно шерсть мериноса хороший — и часто продается как одежда «базового слоя» на открытом воздухе. магазины) и наденьте еще несколько слоев одежды сверху.Другой вариант — оставить в доме одну-две комнаты. комфортно согрейте и нагревайте остальных только изредка, поочередно, когда вы чувствуете, что они становятся слишком холодными.

Изоляция против вентиляции

Чем лучше изолирован ваш дом, тем хуже он будет вентилироваться. Хотя это не похоже на проблему, это, безусловно, может быть: воздух в доме необходимо достаточно часто менять, чтобы избежать таких проблем, как конденсация и сырость, и потенциально опасное загрязнение помещений (от таких вещей, как приготовление пищи и отопление).Частота освежения воздуха зависит от размера помещения, количества людей в нем и того, чем они занимаются (например, для ванной или кухни требуется больше вентиляции, чем для жилого помещения). . Однако изоляция и вентиляция не должны быть врагами; есть технические решения проблемы, в частности системы вентиляции с рекуперацией тепла (HRV), которые используйте теплообменники, чтобы уловить теплый несвежий воздух, выходящий из здания, и повторно нагреть прохладный свежий воздух, поступающий в обратном направлении.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

• Тепло: более детальное изучение науки о тепловой энергии.
• Вентиляция с рекуперацией тепла: исследует способы вентиляции дома без потери тепла, запертого внутри.
• Пассивное солнечное излучение: предотвращение утечки тепла — это хорошо, но впуск солнечного тепла позволяет сократить ваши счета за электроэнергию. Это основная идея пассивных солнечных зданий.

На других сайтах

Книги

Статьи

• EIA прогнозирует, что использование энергии для кондиционирования воздуха будет расти быстрее, чем любое другое использование в зданиях, Today in Energy, 13 марта 2020 г.Поддерживать прохладу в зданиях летом так же важно, как и поддерживать их в тепле зимой.
• Отопление вашего дома помогает согреть планету Вацлав Смил. IEEE Spectrum, 19 мая 2016 г. Почему лучшая изоляция будет иметь большее значение, если мы уделяем больше внимания борьбе с изменением климата.
• 90% домов в США не изолированы, результаты исследований: элементы зеленого строительства, 2 октября 2015 г. Исследование, проведенное Североамериканской ассоциацией производителей изоляционных материалов (NAIMA), показывает, что в Соединенных Штатах есть большие возможности для улучшения.
• Могут ли норвежские методы утепления домов спасти жизни в других местах: BBC News, 31 декабря 2013 г. В более холодных странах, таких как Норвегия, уровень смертности зимой ниже, потому что их дома лучше изолированы.
• Изоляция вашего дома? Попробуйте переработанные материалы от штор до ковров от Джоан О’Коннелл. Хранитель. 24 апреля 2014 года. Из отходов текстильной промышленности можно сделать идеальную изоляцию, убив двух экологических зайцев одним выстрелом.
На
• домов ENERGY STAR пришлось 26% нового строительства в 2011 году, Today in Energy, 16 октября 2012 года.Все больше зданий строятся в соответствии с лучшими стандартами энергоэффективности.
• Home Green Home: изоляционные материалы Том Зеллер-младший. The New York Times, 15 октября 2009 г. Сравнение наиболее распространенных изоляционных материалов.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2020) Теплоизоляция. Получено с https://www.explainthatstuff.com/heatinsulation.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Что такое теплоизоляция — теплоизоляция

Пример — потеря тепла через стену

Основным источником потерь тепла от дома являются стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м ² ). Стена толщиной 15 см (L ₁ ) сделана из кирпича с теплопроводностью k ₁ = 1.0 Вт / м.К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи составляет 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах равны h ₁ = 10 Вт / м ² K и h ₂ = 30 Вт / м ² К соответственно. Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).

1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
2. Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте пенополистирольную изоляцию толщиной 10 см (L ₂ ) с теплопроводностью k ₂ = 0,03 Вт / м · К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.

Решение:

Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию как теплопроводности, так и конвекции.С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

1. голая стена

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 1/30) = 3,53 Вт / м ² K

Затем тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 3,53 [Вт / м ² K] x 30 [K] = 105,9 Вт / м ²

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q _потери = q. A = 105,9 [Вт / м ² ] x 30 [м ² ] = 3177W

2. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стену, отсутствие теплового контактного сопротивления и без учета излучения общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1 / 0,03 + 1/30) = 0,276 Вт / м ² K

Затем тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,276 [Вт / м ² K] x 30 [ K] = 8,28 Вт / м ²

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q _потери = q. A = 8,28 [Вт / м ² ] x 30 [м ² ] = 248 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Его надо добавить, добавление следующего слоя теплоизоляции не дает такой большой экономии.Это лучше всего видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитные стены . Скорость устойчивой теплопередачи между двумя поверхностями равна разнице температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

5 распространенных теплоизоляционных материалов

Прежде чем решить, какой изоляционный материал, по вашему мнению, подходит именно вам, необходимо учесть несколько моментов.Каковы R-ценность, цена, звукоизоляционные свойства и влияние на окружающую среду? Вот список из 5 наиболее часто используемых изоляционных материалов и того, что они могут для вас сделать.

Минеральная вата
Минеральная вата покрывает довольно много типов изоляции. Это может относиться либо к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла, либо к минеральной вате, которая является типом изоляции, сделанной из базальта. Минеральную вату можно купить в ватном или сыпучем виде. Большинство минеральной ваты не имеют добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары.Минеральная вата имеет R-ценность от R-2,8 до R-3,5.

Стекловолокно
Стекловолокно — чрезвычайно популярный изоляционный материал. Одно из его ключевых преимуществ — ценность. Изоляция из стекловолокна имеет более низкую установленную цену, чем многие другие типы изоляционных материалов, и для эквивалентных характеристик R-Value (то есть термического сопротивления), как правило, является наиболее экономичным вариантом по сравнению с системами изоляции из целлюлозы или напыляемой пены. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал.При установке стекловолокна необходимо надевать необходимое защитное оборудование, так как образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла, которые потенциально могут вызвать повреждение глаз, легких и кожи. Стекловолокно — это превосходный негорючий изоляционный материал со значением R в диапазоне от R-2,9 до R-3,8 на дюйм
Полистирол
Полистирол — это водостойкая термопластичная пена, которая является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом. Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол.Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS — R-4. Изоляция из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни у одного другого типа изоляции. Он используется как в жилых, так и в коммерческих помещениях. Изоляция из полистирола очень жесткая, в отличие от своих более пушистых собратьев. Обычно пену создают или разрезают на блоки, что идеально подходит для утепления стен.

Целлюлоза
Целлюлоза — очень экологичная форма изоляции. Он на 75-85% состоит из переработанного бумажного волокна, обычно газетной бумаги, бывшей в употреблении.Остальные 15% — это антипирен, такой как борная кислота или сульфат аммония. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода. Отсутствие кислорода в материале помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар. Таким образом, целлюлоза является не только одной из самых экологически чистых форм изоляции, но и одной из самых огнестойких форм изоляции. Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7.
Пенополиуретан
Пенополиуретан (SPF) для распыления получают путем смешивания и реакции химических веществ с образованием пены.Смешивающиеся и реагирующие материалы реагируют очень быстро, расширяясь при контакте, образуя пену, которая изолирует, герметизирует воздух и создает барьер для влаги. Они относительно легкие, весят примерно два фунта на кубический фут и имеют R-значение примерно R-6,3 на дюйм толщины.

Для получения дополнительной информации о теплоизоляции посетите наш центр продуктов

Добавить в доску проекта

Выберите из существующих досок проектов ниже:

Или Создайте новую доску проекта:

Товар добавлен на доску проекта.Перейдите в Моя учетная запись, чтобы просмотреть свои проекты.

Добавить в доску проекта

Выберите из существующих досок проектов ниже:

Или Создайте новую доску проекта:

Товар добавлен на доску проекта. Перейдите в Моя учетная запись, чтобы просмотреть свои проекты.

---

Теплоизоляция от Рона Куртуса

SfC Home> Физика> Тепловая энергия>

Рона Куртуса

Теплоизоляция — это метод предотвращения передачи тепловой энергии от одной области к другой.Другими словами, теплоизоляция может поддерживать тепло в замкнутом пространстве, таком как здание, или сохранять внутреннюю часть контейнера холодной.

Тепло передается от одного материала к другому за счет теплопроводности, конвекции и / или излучения. Изоляторы используются для минимизации передачи тепловой энергии. В домашней теплоизоляции значение R указывает на то, насколько хорошо материал изолирует.

Вопросы, которые могут у вас возникнуть:

• Где используется теплоизоляция?
• Как работает изоляция?
• Что такое R-значение?

Этот урок ответит на эти вопросы.Полезный инструмент: Конвертация единиц

---

---

Где используется теплоизоляция

Если у вас есть объект или область, имеющая определенную температуру, вы можете не допустить, чтобы этот материал становился такой же температуры, как и соседние материалы. Обычно это делается с помощью теплоизоляционного барьера.

Например:

• Если на улице холодно, вы можете защитить свою кожу, надев одежду, не пропускающую холод, а тепло тела.
• Если в вашем доме летом внутри прохладный воздух, вы можете не допустить, чтобы температура стала такой же, как горячий воздух снаружи, хорошо изолировав дом.
• Если у вас есть горячий напиток, вы можете не допустить, чтобы он стал комнатной температуры, поместив его в термос.

В любом месте, где есть материалы с двумя совершенно разными температурами, вы можете захотеть установить изолирующий барьер, чтобы один из них не стал такой же температуры, как другой.В таких ситуациях стараются минимизировать передачу тепла от одной области к другой.

Как работает изоляция

Изоляция — это барьер, который сводит к минимуму передачу тепловой энергии от одного материала к другому за счет уменьшения эффектов проводимости, конвекции и / или излучения.

Изоляционные материалы

Большая часть изоляции используется для предотвращения передачи тепла. В некоторых случаях радиация является фактором. Очевидно, что хороший изолятор — плохой проводник.

Менее плотные материалы — лучшие изоляторы.Чем плотнее материал, тем ближе друг к другу его атомы. Это означает, что передача энергии от одного атома к другому более эффективна. Таким образом, газы изолируют лучше, чем жидкости, которые, в свою очередь, изолируют лучше, чем твердые тела.

Интересным фактом является то, что плохие проводники электричества также являются плохими проводниками тепла. Дерево — лучший изолятор, чем медь. Причина в том, что металлы, проводящие электричество, позволяют свободным электронам перемещаться по материалу. Это увеличивает передачу энергии от одной области металла к другой.Без этой способности материал — например, дерево — плохо проводит тепло.

Изоляция от проводимости

Проводимость возникает, когда материалы, особенно твердые, находятся в прямом контакте друг с другом. Атомы и молекулы с высокой кинетической энергией сталкиваются со своими соседями, увеличивая энергию соседа. Это увеличение энергии может проходить через материалы и от одного материала к другому.

от твердого до твердого

Чтобы замедлить передачу тепла от одного твердого тела к другому за счет теплопроводности, между твердыми телами помещают материалы с плохой проводимостью.Примеры включают:

• Стекловолокно и воздух не являются хорошими проводниками. Вот почему пучки неплотно упакованных прядей из стекловолокна часто используются в качестве изоляции между внешней и внутренней стенами дома.
• Проводящее тепло не может проходить через вакуум. Именно поэтому у термоса есть вакуумированная подкладка. Этот тип тепла не может передаваться от одного слоя к другому через вакуум термоса.

Газ в твердое вещество

Чтобы замедлить теплопередачу между воздухом и твердым телом, между ними помещен плохой проводник тепла.

Хорошим примером этого является размещение слоя одежды между вами и холодным наружным воздухом зимой. Если холодный воздух попадет на вашу кожу, она понизит ее температуру. Одежда замедляет потерю тепла. Кроме того, одежда предотвращает отвод тепла от тела и его потерю для холодного воздуха.

От жидкого до твердого

Точно так же, когда вы плаваете в воде, холодная вода может понизить температуру вашего тела за счет теплопроводности. Вот почему некоторые пловцы носят резиновые гидрокостюмы для защиты от холодной воды.

Изоляция от конвекции

Конвекция — это передача тепла при движении жидкости. Поскольку воздух и вода плохо проводят тепло, они часто передают тепло (или холод) своим движением. Пример тому — печь с вентилятором.

Изоляция от теплопередачи за счет конвекции обычно выполняется путем предотвращения движения жидкости или защиты от конвекции. Ношение защитной одежды в холодный ветреный день предотвратит потерю тепла из-за конвекции.

Изоляция от излучения

Горячие и даже теплые предметы излучают инфракрасные электромагнитные волны, которые могут нагревать предметы на расстоянии, а также сами терять энергию. Изоляция от передачи тепла излучением обычно выполняется с помощью отражающих материалов.

Бутылка-термос не только имеет вакуумную подкладку для предотвращения теплопередачи за счет теплопроводности, но также сделана из блестящего материала для предотвращения передачи тепла излучением. Излучение от теплой пищи внутри термоса отражается обратно в себя.Излучение от теплого внешнего материала отражается, чтобы предотвратить нагревание холодных жидкостей внутри бутылки.

R-ценность

R-значение материала — это его сопротивление тепловому потоку и показатель его способности к теплоизоляции. Он используется как стандартный способ определить, насколько хорошо материал будет изолировать. Чем выше значение R, тем лучше изоляция.

Определение

R-значение обратно пропорционально количеству тепловой энергии на площадь материала на градус разницы между внешней и внутренней стороной.Единицы измерения R-значения:

(квадратный фут x час x градус F) / BTU в английской системе и

(квадратные метры x градусы C) / ватт в метрической системе

Стол

Утеплитель для дома имеет R-значения обычно в диапазоне от R-10 до R-30.

Ниже приводится список различных материалов с английским значением R-value:

Материал	R-значение
Сайдинг из твердой древесины (1 дюйм.толстая)	0,91
Гонт черепица (внахлест)	0,87
Кирпич (толщиной 4 дюйма)	4,00
Бетонный блок (заполнители)	1,93
Ватин из стекловолокна (толщиной 3,5 дюйма)	10.90
Ватин из стекловолокна (толщиной 6 дюймов)	18,80
Плита из стекловолокна (толщиной 1 дюйм)	4,35
Целлюлозное волокно (толщиной 1 дюйм)	3,70
Плоское стекло (толщиной 0,125 дюйма)	0,89
Стеклопакет (0.25 в космосе)	1,54
Воздушное пространство (толщина 3,5 дюйма)	1.01
Свободная стоячая воздушная прослойка	0,17
Гипсокартон (толщиной 0,5 дюйма)	0,45
Обшивка (толщиной 0,5 дюйма)	1,32

Справочник по гиперфизике Государственный университет штата Джорджия

Значение R пропорционально толщине материала.Например, если вы удвоили толщину, значение R удвоится.

Сводка

Теплоизоляция минимизирует теплопередачу во многих повседневных ситуациях. Это достигается за счет уменьшения эффектов проводимости, конвекции и / или излучения. Значение R является эталоном измерения этой изоляции.

---

Изолируйте себя от негативных мыслей

---

Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

Сайты

Тепловая масса и R-значение — Новости экологического строительства, апрель 1998 г.

Физические ресурсы

Книги

(Примечание: Школа чемпионов может получать комиссионные от покупки книг)

Книги по теплоизоляции с самым высоким рейтингом

---

Вопросы и комментарии

Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этой теме? Если да, отправьте свой отзыв по электронной почте.Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.