Экструдированный пенополистирол характеристики теплопроводность
Экструдированный пенополистирол XPS
Экструдированный пенополистирол XPS – эффективный полимерный теплоизоляционный материал, изготавливаемый методом экструзии из полистирола с добавлением газообразного порообразователя и технологических добавок.
Пенополистирол XPS
Экструдированный пенополистирол — яркий представитель нового поколения теплоизоляционных материалов. Уникальные свойства и характеристики позволяют применять его для теплоизоляции строительных конструкций работающих в экстремальных условиях: высокой влажности и при значительных нагрузках.
Когда был создан экструзионный пенополистирол?
Впервые полимер начали производить в США в 1941 году. Сначала экструзионный пенополистирол использовался исключительно на военных объектах. Например, в 1942 году из него делали спасательные плоты для береговой охраны США.
В 1952-ом году благодаря своим высоким показателям энергоэффективности пенополистирол стали применять и в гражданском строительстве в качестве теплоизолятора.
Что является сырьем для производства?
Сырьем для производства экструзионного пенополистирола является полистирол общего назначения. Сырье закупается только у надежных поставщиков с проверенным высоким уровнем качества. Из такого полистирола производят различную одноразовую посуду, что подтверждает его безопасность и экологичность.
Характеристики утеплителя
Прежде всего следует помнить что плотность экструзионного пенополистирола не влияет на его основные характеристики.
Основные характеристики экструдированного пенополистирола
Основной характеристикой плит из экструзионного полистирола является коэффициент теплопроводности, который характеризует его как теплоизоляционный материал. Также важными потребительскими свойствами являются показатели прочности на сжатие и изгиб, так как экструзионный пенополистирол часто используется в нагружаемых и эксплуатируемых конструкциях.
Немаловажным показателем является коэффициент водопоглощения. Благодаря закрыто-пористой структуре ячейки этот показатель для экструзионного пенополистирола практически равен нулю, что свидетельствует о том, что материал не впитывает воду.
Значение показателя веса на единицу объема, т.е. плотности продукции, не может оказывать существенное значение на выбор типа и марки изоляции. Показатель плотности не является единицей измерения полезных качеств теплоизоляционных плит, используемых в строительстве. В описаниях физико-технических свойств экструзионного пенополистирола данный показатель приводится справочно.
Насколько экструзионный пенополистирол прочен?
Экструзионный полистирол – прочный утеплитель и способен выдерживать большие нагрузки.
Прочность на сжатие при 10% деформации в зависимости от марки составляет от 150 до 1000 кПа, что составляет от 15 до 100 тонн на квадратный метр. Высокие показатели прочности дают возможность применять пенополистирол XPS в нагружаемых конструкциях, в конструкциях фундаментов, для устройства теплоизоляции автомобильных и железных дорог, а также для устройства традиционных и инверсионных кровель.
Сколько весит экструзионный пенополистрол?
Пенополистирол имеет очень низкий вес. Его плотность – от 26 кг/м3, это значит, что с ним легко справиться любой рабочий и не возникнет трудностей с погрузкой и транспортировкой.
Какие показатели энергоэффективности имеет материал?
Коэффициент теплопроводности пенополистирола равен 0,028 Вт/м*К.
Благодаря закрытопористой структуре с размером ячеек 0,05 – 0,08 мм и использованием газа CO2 в качестве вспенивающего вещества, удалось достичь одних из лучших показателей по теплопроводности среди всех теплоизоляционных материалов.
Преимущества пенополистирола XPS
Пенополистирол XPS дороже традиционных утеплителей. В чем его преимущества?
Несмотря на различия в стоимости, пенополистирол выгоднее традиционных материалов. Поскольку у него очень низкий коэффициент теплопроводности, толщина слоя теплоизоляции, необходимая для защиты здания, нужна меньше. При меньшей толщине теплоизоляции увеличивается полезная площадь и объем помещения.
В промышленных масштабах экономия в толщине стены всего 2 – 3-х сантиметров может увеличить полезную площадь на десятки метров. Как правило, площадь застройки ограничена определенной площадью, поэтому добиться увеличение квадрадных метров можно только за счет уменьшение толщины стен.
Экструзионный пенополистирол, благодаря низкой теплопроводности помогает максимально уменьшить толщину стен, без потери в энергоэффективности здания.
Материал является горючим. В каких случаях его можно применять в конструкциях?
Все системы с применением полимерных утеплителей как правило проходят испытания на пожарную опасность и имеют соответствующие заключения и сертификаты. При полном соблюдении технологии и применении продуктов, указанных в системах, классы пожарной опасности будут полностью соответствовать всем нормам.
Однако в некоторых случаях имеются ограничения по применению например, в вентфасадах.
Как влияет высокая температура на экструзионный пенополистирол?
Предел температуры эксплуатации экструзионного полистирола составляет +75, поэтому даже на кровле материал не теряет своей функциональности.
Однако хранить изделия рекомендуется в упаковке либо под навесом, защищающим их от попадания прямых солнечных лучей. При длительном нахождении в жаркую погоду под открытым солнцем плиты (особенно малой толщины) могут слегка деформироваться из-за различного теплового расширения на верхней и нижней поверхностях.
Как паропроницаемость влияет на применяемость в различных системах?
Традиционно сложилось мнение, что изоляционный материал должен быть паропроницаем. Однако современный эффективный подход к созданию оптимального тепло влажностного режима предусматривает наличие системы вентиляции, за счет которой и будет происходить смена воздуха в помещениях (что регламентировано СП 50.13330-2012) и контроль влажности. При этом внутри утепляемого контура должна быть создана герметичная паронепроницаемая оболочка.
Также были проведены исследования, которые показали, что при применении в конструкции фасада пенополистирол толщиной 100 мм не влияет на накопление влаги в конструкции в течение всего года. Исследования проводились для конструкций из полнотелого кирпича и газобетона для московского региона.
Из этого следует, что экструзионный пенополистирол может применяться для теплоизоляции фасадов.
Насколько материал долговечен?
Подтвержденная минимальная долговечность полистирола различных марок – 40 лет, о чем есть подтверждение ЦНИИПромзданий. Испытания проводились с учетом всех требований, что отражено в протоколах испытаний.
Материал впитывает воду?
Пенополистирол XPS не впитывает воду и может работать без потери свойств во влажных условиях.
Благодаря тому, что полимер имеет 95% закрытых пор очень маленьких размеров, его водопоглощение по объему находится в пределах 0,2%, это значит, что он воду не впитывает.
Практически нулевое водопоглащение гарантирует стабильность показателей теплопроводности и геометрических параметров плиты с течением времени. Защищает изделия от появления в них плесени и грибков, а также преждевременного разрушения под воздействием перепадов температур.
Области применения
Есть ли сертификаты и заключения для материала?
Все продукты ведущих производителей имеют сертификаты соответствия.
Помимо сертификатов соответствия на продукцию существуют пожарные декларации, санитарно-эпидемиологические заключения, заключения о биостойкости, грибостойкости и другие.
Также продукция, как правило, имеет добровольный сертификат, подтверждающий экологичность продукта и высокое качество материала.
Как экструзионный пенополистирол взаимодействует с другими материалами?
Экструзионный пенополистирол инертный, поэтому он может применяться практически с любыми другими материалами. Однако есть некоторые исключения.
XPS не стоек к растворителям (например, он не совместим с битумными мастиками, исключение – приклеивающая мастика №27, которая не содержит растворителей).
Также следует избегать прямого контакта XPS с полимерными мембранами. Однако применение разделяющего слоя между XPS и ПВХ (стеклохолст или геотекстиль) защищает экструзионный пенополистирол. При соблюдении технологий монтажа, экструзионный пенополистирол будет служить долго, сохраняя свои свойства на весь срок службы.
Нужно утеплить лоджию в квартире. Какой материал подойдет для этого лучше всего?
Оптимальным вариантом для теплоизоляции лоджии или балкона является пенополистирол XPS любой известной марки.
Этот изолятор обладает необходимыми характеристиками по прочности, теплопроводности и водопоглащению, но при этом он доступнее по цене и продается практически в каждом строительном магазине.
Утепленная лоджия – это дополнительное помещение, которое пригодно для использования его круглый год. Если размеры лоджии позволяют, то можно сделать там дополнительную жилую комнату, кабинет либо любое другое помещение.
Какую марку XPS можно использовать для устройства автомобильных и железных дорог?
Специально для применения в особо тяжелых условиях были созданы полимеры способные выдержать нагрузку в 100 т/м2. Именно поэтому они с успехом применяется в строительстве дорог, как автомобильных, так и железных, в строительстве взлетно-посадочных полос, теплоизоляции фундаментов.
Почему нужно утеплить автомобильные и железные дороги, взлетно-посадочные полосы?
Дороги являются зонами повышенной опасности, поэтому качество, ровность и долговечность покрытия имеют большое значение для их безопасного использования. Чаще всего дороги разрушаются от воздействия сил морозного пучения грунта и от его просадки.
Теплоизоляция дорог позволяет защитить полотно от воздействий сил морозного пучения, а в районах вечной мерзлоты защищает от оттаивания грунта под основанием дороги. Эти меры минимизируют возможность образования на покрытии дороги трещин, ям, провалов и других неровностей.
Какую марку выбрать для коттеджа?
Для теплозащиты коттеджа, загородного дома, бани оптимальным вариантом является использование полимерного утеплителя небольшой прочности. Он имеет низкий коэффициент теплопроводности, достаточную прочность, большой выбор толщин плит, а также широкий спектр сопутствующих элементов разработанных специально для утепления фундаментов, фасадов и пр.
Какие еще есть сферы применения XPS?
Помимо основных конструкций (фундаменты, стены, крыши, цоколи, отмостки и др.), пенополистирол может применяться для обустройства различных площадок, парковок, тротуаров.
При прокладке трубопроводов ГВС и ХВС в грунте также можно использовать его для защиты холодного трубопровода от промерзания и сохранения температуры воды в горячем трубопроводе.
Зачем утеплять отмостку?
Теплоизоляция отмостки делается для снижения промерзания грунта у основания фундамента. Утепленная отмостка значительно снижает воздействие сил морозного пучения на фундамент, защищая его от разрушения. Это означает, что, утеплив отмостку, вы защитите свой дом от появления трещин на фундаменте или на стенах.
Экструдированный пенополистирол успешно применяется при устройстве отмосток, поскольку у него минимальное водопоглощение, он не подвержен влиянию атмосферных осадков. Полимер имеет высокую биостойкость, его срок службы не уменьшается даже при нахождении в толще грунта.
Имеет ли экструдированный пенополистирол звукоизоляционные свойства?
Для материала XPS проводились исследования на виброаккустические свойства. Испытания показали, что при использовании его в конструкции плавающего пола с подложкой из геотекстиля снижает уровень ударного шума на 28 дБ при толщинах теплоизоляции всего 20 и 40 мм.
Можно ли применять XPS на фасаде?
Экструдированный пенополистирол применяется на фасадах в различных конструкциях стен.
Существуют две основные фасадные системы с XPS:
1. Устройства слоистой кладки. Система предусматривает укладку утеплителя между плитами перекрытия, что позволяет не использовать противопожарные рассечки.
2. Система тонкослойного штукатурного фасада с использованием полистирола в качестве утеплителя, который обладает специальной фрезерованной поверхностью и микроканавками, поэтому достигается высокая адгезия к клеящим и штукатурным растворам. Система предусматривает устройство противопожарных рассечек из каменной ваты через каждый этаж и вокруг различных проемов.
Можно ли применять XPS в цоколе?
Экструдированный пенополистирол идеально подходит для утепления цоколя.
Цоколь – нижняя часть здания, расположенная выше уровня земли и ниже отметки первого этажа. Эта зона находится в наиболее трудных условиях, так как подвергается постоянным механическим воздействиям и постоянно контактирует с водой. Использование в цоколе полистирола улучшает показатели вандалоустойчивости и создает хорошую защиту от переувлажнения конструкции.
Можно ли применять пенополистирол на крыше?
Пенополистирол подходит для утепления плоских кровель.
Утепление крыши – необходимый этап в современном строительстве. Через крышу уходит большое количество тепла – около 20%, так как теплый воздух всегда поднимается вверх.
Благодаря высоким теплоизоляционным свойствам экструдированный пенополистирол XPS является отличным решением для теплоизоляции кровли.
В линейке большинства производителей есть специальные решения для создания уклонов и контруклонов — благодаря которым можно создавать различные уклоны.
За счет минимального водопоглощения экструдированный пенополистирол получил широкое распространение в инверсионных кровлях, создавая дополнительную защиту гидроизоляции, продлевая ее срок службы. Такая технология позволяет создавать эксплуатируемые и зеленые кровли.
Утеплитель может также применяться и на скатных крышах. За счет малой плотности, нагрузка на кровлю увеличивается не значительно, в отличии от более плотных изделий.
Зачем утеплять фундамент?
Теплозащита фундамента позволяет создавать эксплуатируемые подвальные помещения либо цокольные этажи; устраняет мостики холода, увеличивая энергоэффективность здания; защищает грунт от промерзания, снижая действия сил морозного пучения.
Также полимерный утеплитель защищает гидроизоляцию от механических повреждений. Применение экструзионного полистирола в фундаменте улучшает комфорт в доме, уменьшает затраты на отопление и увеличивает срок службы конструкции.
Можно ли применять полимерный утеплитель в фундаментах?
XPS – теплозащитный материал, отлично подходящий для утепления фундаментов. Он обладает низкой теплопроводностью, высокой прочностью, минимальным водопоглощением (что является одной из основных характеристик для утеплителя в фундаментах), высокой био- и грибо-стойкостью, а также не является пищевой средой для грызунов, что подтверждено соответствующими испытаниями.
Сравнение утеплителей из пенопласта и экструдированного пенополистирола с другими утеплителями
Нам всем хочется, чтобы наш дом был крепостью – таким же надежным, крепким и теплым. Однако, когда мы сталкиваемся с постройкой или ремонтом своих домов и квартир, мы иногда бываем в панике, что же сделать такое, что бы жилье оставалось любимым и уютным, чтобы в нем было тепло и комфортно, чтобы материалы не были вредными и служили долго. В общем-то, все проще, чем кажется на первый взгляд.
С учетом того, что в России зимы все же суровые, обязательным условием для качественной постройки является устойчивость к перепадам температур и способность к наибольшему сохранению тепла. К счастью, перестроечные времена, когда в продаже не было ничего прошли, и сейчас, продукция, представленная на строительном рынке, вполне позволяет утеплить свой дом доступными и качественными материалами. Остается только выбрать.
Как сделать правильный выбор?
При утеплении стен дома или квартиры, балкона или лоджии мы преследуем цель, позволяющую сохранить наибольшее тепло в жилом помещении и препятствовать выходу нагретого воздуха наружу. При этом, ресурсы, использующиеся при отоплении сокращаются почти на четверть, это создает еще и экономию денежных средств. Естественно, что при таком подходе платить деньги за материалы, которые не подойдут нецелесообразно, ведь при переделывании работы, никакой экономии не получится, а уж потраченное время и нервы обойдутся в разы дороже.
Для нашего выбора производители представляют утеплители разных видов, минеральные, полимерные и с использованием растительных материалов. У всех утеплителей разная технология изготовления, все имеют разную теплопроводность и особые характеристики.
Особенности разных утеплителей
К утеплителям, произведенным из:
- Минерального сырья — относятся стекловата, базальтовая вата и пеностекло.
- С использованием растительного сырья – пробковые, целлюлозная вата и древесные материалы.
- На пике же популярности находятся утеплители, произведенные из полимеров – пенопласт, экструдированный пенополистирол и вспененный полиэтилен.
Проведем сравнение и выберем то, что нам наиболее подойдет. Сравнивать будем такие характеристики, как теплопроводность, плотность, способность к впитыванию влаги в процентах от объема, огнестойкость и ориентировочную цену за квадратный метр.
Для удобства расположим их в таблице
| Характеристика | Теплопроводность |
|---|
кг/м 3
Руб.
По этим характеристикам нас больше всего удовлетворяют пенопласт, экструдированный пенополистирол и вспененный полиэтилен, те утеплители, которые относятся к виду полимерных материалов. Анализируя составленную таблицу, видно, что и по другим критериям они удовлетворяют запросы, так как не пропускают влагу и имеют низкий пожароопасный класс. Многие группы товаров покупателю известны на протяжении нескольких десятков лет, но есть и не очень знакомые, например, экструдированный пенополистирол или вспененный полиэтилен, и потому вызывающие сомнения.
Старый, добрый пенопласт…
Пенопласт – один из наиболее знакомых материалов в России. Он более чем на 90 % состоит из воздуха, не подвержен воздействию влаги, не выделяет вредных веществ, долговечен. Как же он производится? Технология довольно проста: полимерные гранулы загружают в специальный пенообразователь, где они порядка 5 минут подвергаются воздействию пара, имеющего температуру более 100 градусов, затем, уже вспененные гранулу сушатся и несколько часов выдерживаются в теплом воздухе.
Затем, высушенные гранулы засыпаются в форму, в которой последовательно создается вакуум, подается пар и проводится механическое давление, практически выпекание, после чего закрепляется эффект резким охлаждением. Далее материал выдерживается, а потом режется на куски, поступающие в продажу, в таком виде мы и покупаем пенопласт. Все очень просто. Выпускается пенопласт на территории Российской Федерации, в Москве существует несколько заводов этой продукции, кроме того имеются филиалы в других городах, что позволяет обеспечить рынок собственной продукцией.
Полиэтилен в новом качестве
Вспененный полиэтилен производится по технологии вспенивания и закрепления.
Но его существенным недостатком можно считать, что толщина не превышает нескольких миллиметров.
Знакомство с экструдированным пенополистиролом
Что же представляет собой предмет, имеющий такое непривычное и трудно выговариваемое название, как экструдируемый пенополистирол? В общем-то ничего страшного. Если в двух словах, то это пенопласт, (это название более привычно для ушей русского человека), изготовленный по особенной, совершенно другой и более сложной технологии. Основой для изготовления служат полимеры и обрабатываются в экструдере. Еще одно страшное слово, но каждому похожее оборудование встречалось в жизни.
Если не принимать в расчет проходящее в процессе производства нагревание, то само устройство будет напоминать мясорубку. А вообще, экструдеры применяются во многих сферах производства, в том числе пищевой. Так, например, производятся пельмени или злаковые хлопья и кукурузные палочки. Но мы, же не боимся давать их нашим детям.
Полимеры вспениваются под воздействием паров низкокипящих жидкостей, нагреваются и как результат – увеличиваются в размере, образуя гранулы. Далее они при нагревании расплавляются и именно в таком вязком состоянии смешиваются с вспенивающим агентом, и выдавливаются в экструдере.
Полученное вещество не имеет пустот и, следовательно, от одной ячейки к другой не проникают ни воздух, ни вода. Структура получается равномерная, с закрытыми порами и не имеющая внутри пустот, что позволяет ее впоследствии разрезать без боязни порчи материала, так как деформироваться могут только открытые ячейки, то есть края. Это и есть экструдированный пенополистирол. Полистирол выпускается разной толщиной, от 20 до 200 мм.
Приятно осознавать, что наравне с европейскими и американскими производителями качественный пенополистирол выпускают и в России. Фирма «Пеноплекс» работает в восьми городах страны, обеспечивая рынок строительных материалов технологичным утеплителем, изготовленным из экструдированного пенополистирола.
Сравнение характеристик показало, что учитывая теплопроводность, долговечность и цену, наилучшими утеплителями в местах, имеющих соприкосновение с водой, а в особенности фундамента, является пенополистирол, для экономии средств, где степень пожарной опасности не велика, можно использовать пенопласт, а уж стекловату и древесноволокнистые плиты, желательно вообще не использовать.
Получается, что с использованием пенопласта, пенополистирола и другой высокотехнологичной продукции, можно сделать свой дом теплым и без применения толстых бревен.
Энергоэффективный дом – утепление экструзионным пенополистиролом. Рекомендации специалиста
Основы энергоэффективности, расчёты утепления для загородного дома.
Это часть учебного курса по «Утеплению экструдированным пенополистиролом». Полностью пройти курс можно в Академии FORUMHOUSE.
Постоянное увеличение цен на энергоносители, желание возвести комфортный и экономичный дом привело к всплеску интереса к строительству энергоэффективного жилья. Но как разобраться в море утеплителей, ведь у каждого из них есть свои особенности? Экструзионный пенополистирол — материал, неизменно набирающий обороты на рынке утепления, и в этой статье при помощи специалистов мы поможем разобраться, как сделать расчёты при утеплении этим материалом.
Итак, мы рассмотрим:
- Базовые принципы энергоэффективного (энергопассивного) строительства.
- Расчёты необходимой толщины экструзионного пенополистирола (XPS).
- «Дышащие» стены — миф или реальность.
- Какие инженерные системы нужны энергоэффективному дому.
Энергоэффективность: базовые принципы
У обычного, неподготовленного застройщика при упоминании словосочетания «энергоэффективное жилище» в голове возникает образ коттеджа премиального класса, требующего значительных вложений. Отсюда — нежелание вкладываться в строительство хорошо утеплённого и энергоэффективного дома.
Практика говорит об обратном. Если обобщить опыт, то можно сказать, что строительство энергоэффективного дома увеличивает смету строительства на 15-20%. При этом эксплуатация такого жилища, в среднем, обходится на 50-75% дешевле в сравнении с традиционным строительством.
Если построить энергоэффективный дом, то экономия вложенных в его строительство средств начинается уже в первый отопительный сезон.
Чтобы разобраться в базовых принципах строительства энергоэффективного дома, надо понять, на что в доме тратится энергия.
Основные потребители энергии — электроприборы, система ГВС и система отопления. Т.к. на территории нашей страны превалирует холодный климат, то львиная доля расходов (до 70%) в стандартном доме, с большими теплопотерями, уходит на отопление.
Основные источники теплопотерь в здании — пол, стены, окна, двери, кровля и система вентиляции.
«Мостик холода» — это конструкционная часть здания (бетонные перемычки, стыки в стенах и т.д.), через которые, из-за низкого термического сопротивления этого узла или материала, происходят теплопотери.
Для наглядности процентное соотношение теплопотерь представлено на следующем рисунке.
Об энергоэффективности дома можно судить по коэффициенту сезонного использования тепловой энергии – Е.
В европейских странах для определения класса энергоэффективности дома используется коэффициент ЕР. За отправную точку берётся ЕР = 1 и энергетический класс D, т.е. стандартный.
Основная задача по дополнительной теплоизоляции здания — повышение энергоэффективности и, как следствие, снижение затрат на отопление. Это приводит к экономии средств и снижению стоимости владения домом в долгосрочной перспективе.
Как выбрать утеплитель и рассчитать его толщину
Разобравшись в базовых характеристиках энергоэффективного дома, можно перейти к определению оптимальной толщины утеплителя. Судя по запросам на портале, это один из лидирующих вопросов среди наших пользователей при строительстве тёплого и комфортного дома.
У меня построен дом в Минске из силикатного кирпича. Толщина стены — 0.5 метра. Если температура на улице падает до — 25°C, то дом остывает до 14-15°C. Дом построен ещё в начале 90-х годов. Судя по кладке, дом строили с нарушениями технологии, даже раствор не везде был положен. Затем я дом достроил и отштукатурил. Теперь хочу его утеплить. Думаю взять утеплитель толщиной в 100 мм. Строители же говорят, что и 50 мм хватит. Как правильно рассчитать необходимую мне толщину утепления?
Как уже говорилось выше, теплопотери через стены составляют около 20% от всех теплопотерь. Поэтому, чтобы утеплить дом, нужен качественный и долговечный утеплитель, который со временем не потеряет своих свойств. Чтобы его выбрать, нужно понять, какими качествами он должен обладать.
Эффективный утеплитель – это теплоизоляционный материал, который, обладая малой толщиной, повышает сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (обозначается R), т.е. препятствует переносу тепла из помещения с более высокой температурой (из комнаты) во внешнюю среду с более низкой температурой (на улицу).
Отталкиваясь от этого определения, мы переходим к теплопроводности, т.к. это — основная характеристика утеплителя. Коэффициент теплопроводности выражается в способности материала проводить тепло от более нагретой части к менее нагретой. Рассмотрим этот параметр более подробно.
Любой материал пропускает через себя тепловую энергию. Хороший пример – дерево и сталь. Если нагреть эти два материала, то сталь, из-за высокой теплопроводности, быстро нагреется, в то время как дерево, из-за более низкого коэффициента, останется тёплым. Для наглядности этого процесса представим себе сковородку с деревянной ручкой, поставленную на газовую плиту.
Идём далее. Коэффициент теплопроводности обозначается как λ. У каждого строительного материала – свой коэффициент теплопроводности. Этот коэффициент определяет количество тепловой энергии, проходящей за 1 секунду через 1 кв. м площади материала при разнице температуры в 1°С. λ измеряется — Вт/(м*°С).
Чем меньше коэффициент теплопроводности — (λ), тем меньше теплопередача, т.е. выше термическое сопротивление конструкции — (R). Это напрямую влияет на теплоизоляционные качества ограждающей конструкции.
Зная нормы по теплосопротивлению (R) для разных регионов России (в зависимости от климатической зоны) и коэффициент теплопроводности материала (λ), используемого при возведении стен, можно высчитать необходимую толщину утеплителя.
Таблица. Нормируемое тепловое сопротивление стен.
Примечание: для перекрытий и покрытий нормируемое тепловое сопротивление имеет другие значения. По нормам СП 50.13330 «Тепловая защита зданий» расчёт требуется делать для температуры + 20 °С. (В зимний период в жилых помещениях температура должна поддерживаться на уровне 18…22 °С).
Пример расчёта утепления дома экструзионным пенополистиролом (XPS)
За счёт своих характеристик — низкого коэффициента теплопроводности (0.028-0.034 Вт/(м*°С), высокой прочности на сжатие (200-1000 кПа) и минимального коэффициента водопоглощения (0.2-0.4%) – этот материал применяется для утепления следующих конструкций:
- Пол и перекрытия.
- Фундаменты и цокольные этажи.
- Кровли.
Зная, какие материалы применяются в конструкции стены, можно рассчитать её термическое сопротивление и соответствие нормам.
Например, возьмём стену, сложенную из полнотелого кирпича толщиной в 0.3 метра. По нормативам термическое сопротивление для стен в Московском регионе должно быть: R — 3.065 (м²*°С)/Вт. Отсюда, по формуле находим фактическое сопротивление теплопередачи кирпичной кладки.
d — толщина материала;
λ — коэффициент теплопроводности материала.
Rф = 0.3/0.81= 0.37 (м²*°С)/Вт
Отталкиваясь от этого значения, определяем разницу между нормативным и фактическим сопротивлением теплопередачи (Rт):
Rт = Rн – Rф = 3.065 — 0.37 = 2.69 (м²*°С)/Вт
Теперь находим необходимую нам толщину утеплителя, которая компенсирует эту разницу. Расчётный коэффициент теплопроводности экструзионного пенополистирола (XPS) — 0.03 Вт/(м*°С). Ставим его в следующую формулу:
d — толщина утеплителя;
Rт — сопротивление теплопередаче;
λ — коэффициент теплопроводности утеплителя.
d = Rт * λ = 2.69 * 0.03 = 0.08 м
Переводим в см, округляем в большую сторону (с учетом кратности толщины выпускаемой теплоизоляции 10 мм) и получаем – 8 см.
Вывод: для приведения значения теплосопротивления кирпичной стены до нормируемого необходимо снаружи стены смонтировать слой экструзионного пенополистирола (XPS) толщиной в 80 мм.
Используя этот упрощённый алгоритм, можно самостоятельно рассчитать необходимую толщину утеплителя. Если конструкция стены состоит из нескольких слоёв, например – штукатурка-газобетон-теплоизоляция-облицовочный кирпич и т.д., то для расчёта и получения общего значения теплосопротивления стены (R) нужно сложить показатели каждого слоя.
Таким образом, тонкий слой утеплителя позволяет достичь требуемого норматива по теплосопротивлению ограждающих конструкций (R). А при утеплении изнутри, за счёт применения эффективного утепления, мы можем уменьшить общую толщину наращиваемой конструкции стены, при этом не «съедая» внутреннюю полезную площадь дома.
Инженерные системы энергоэффективного дома
Главный принцип строительства энергоэффективного дома — это сооружение герметичной (замкнутой), воздухонепроницаемой оболочки внутри здания. Т.е. — строительство своего рода дома-термоса, в котором всё тепло сохраняется и не выводится наружу за счет теплопереноса, который возможен при миграции воздушных масс в так называемых «дышащих стенах». Таким образом, предвидя вопрос застройщиков, можно сразу сказать, что т.н. «дыхание стен», т.е. воздухообмен, между внутренней и наружной средой, который якобы обеспечивает здоровый микроклимат в доме — миф! Несущие конструкции не должны «дышать» и пропускать воздух, они должны сохранять наше тепло внутри. За «дыхание дома» (удаление отработанного и поступление свежего воздуха) должны отвечать соответствующие системы.
Виниловые обои, слой штукатурки, ламинат, клинкерный кирпич и прочие отделочные материалы, даже простая масляная краска — уже сами по себе являются хорошими слоями, обеспечивающими герметичность системы. Поддерживать микроклимат в доме и обеспечивать приток свежего воздуха должна вентиляции, которую, к сожалению, забывают закладывать в проекты. Ведь от качества воздуха и скорости воздухообмена зависит самочувствие человека и уровень комфорта в доме. В коттедже с правильно смонтированной вентиляцией легко дышится.
Современные стандарты регламентируют: весь объём воздуха в жилом помещении должен полностью обновляться один раз за 60 мин.
Здесь кроется «подводный камень». Потери тепла через неэффективную систему вентиляции могут составлять свыше 30%. Т.е. — обеспечивая приток необходимого нам объёма воздуха зимой, мы «выбрасываем» наружу тепло и тратим дополнительную энергию на нагрев вновь поступившего воздуха.
Как поступить? Чтобы не сокращать объём поступающего воздуха, монтируем систему, которая станет подогревать холодный уличный воздух за счет отработанного воздуха, удаляемого из помещений. Эта система называется рекуператор, и она является одним из возможных вариантов устройства системы вентиляции в энергоэффективном доме.
Это часть учебного курса по «Утеплению экструдированным пенополистиролом». Полностью пройти курс можно в Академии FORUMHOUSE.
Экструдированный пенополистирол XPS ТЕХНОНИКОЛЬ
Экструдированный пенополистирол (или экструзионный пенополистирол) – это новое слово в сфере теплоизоляционных технологий. Это материал с равномерной структурой, который состоит из полностью закрытых мелких (0,1-0,2 мм) ячеек. Для его производства гранулы полистирола смешивают при высоком давлении и температуре, вводят вспенивающий агент (смеси легких фреонов и двуокись углерода), после чего выдавливают из экструдера.
Даже не смотря на то, что материал начали производить более 60-ти лет назад, он по-прежнему не имеет аналогов ни в России, ни в мире. Пенополистирол ТЕХНОНИКОЛЬ – это универсальный утеплитель во всех отношениях.
Во-первых, экструдированный пенополистирол позволяет эффективно осуществлять теплоизоляцию самых различных объектов, конструкций и сооружений. Другими словами, он имеет поистине широкую сферу применения. XPS ТЕХНОНИКОЛЬ используют при устройстве теплоизоляции полов, стен, фундаментов, кровли, а также различных инженерных сооружений и дорог. Таким образом, экструдированный пенополистирол находит применение как в промышленном, так и в частном строительстве.
Во-вторых, утеплитель XPS ТЕХНОНИКОЛЬ обладает уникальными техническими характеристиками. По общему признанию, , ему свойственны самые низкие показатели теплопроводности в ряду другой аналогичной продукции. Кроме того, XPS ТЕХНОНИКОЛЬ характеризуется химической стойкостью, высокой прочностью на сжатие, водо- и паронепроницаемостью, а также устойчивостью к образованию плесени и грибков. Таким образом, экструдированный пенополистирол ТЕХНОНИКОЛЬ не только обеспечивает теплоизоляцию, но и эффективно препятствует воздействию целого ряда других разрушительных и негативных факторов.
Среди других качеств утеплителя из пенополистирола XPS ТЕХНОНИКОЛЬ – практически полное отсутствие водопоглощения. Результаты проводившихся испытаний свидетельствуют, что водопоглощение этого материала составляет не более 0,2% по объему. При этом заполняются лишь ячейки, расположенные на поверхности, а внутрь экструдированного пенополистирола влага не попадает. Благодаря этому качеству материал можно с успехом применять для устройства пола, кровли и подвала, причем дополнительная защита материала не потребуется.
Кроме того, экструдированный пенополистирол относится к классу экологически чистых материалов, что делает его вне конкуренции в ряду других утеплителей.
Чтобы использование этого материала оправдало ваши ожидания, необходимо придерживаться некоторых правил. Выбирая клеевой состав, следует принимать во внимание рекомендации изготовителя по поводу их пригодности для обработки плит. Причиной усадки или размягчения плит могут стать следующие органические вещества:
— каменноугольная смола и ее производные;
— средства на водной основе для защиты древесины, содержащие растворители;
— разбавители красок;
— ацетон;
— нефтяной толуол;
— этилацетат.
Проведенные испытания доказывают, что утеплитель из пенополистирола способен сохранять свои теплотехнические и физические свойства даже тогда, когда он подвергается многократному замораживанию и оттаиванию. Следовательно, этот материал может служить для производства ограждающих конструкций зданий, которые подвержены воздействиям атмосферных явлений и перепадам температур. По утверждению специалистов, ограждающая конструкция из экструзионного пенополистирола способна прослужить не менее 50 лет.
Что касается стойкости к химическим веществам, этот материал легко выдерживает воздействие кислот, солевых растворов, едких щелочей, хлорной извести, воды и красок на водной основе, спирта и спиртовых красителей, цементов, фторированных углеводородов, аммиака, кислорода, углекислого газа, пропана, бутана, ацетилена, парафина, животных и растительных масел.
Эксплуатировать экструдированный пенополистирол ТЕХНОНИКОЛЬ можно в диапазоне температур от -50оС до +75оС. Придерживаясь этого температурного режима, можно быть уверенным в неизменности физических и теплотехнических качеств материала. Хранить его рекомендуется на открытом воздухе, не снимая оригинальную упаковку. Единственное условие – следует беречь плиты от интенсивного солнечного света, чтобы избежать разрушения верхнего слоя.
Компания «ТехноНИКОЛЬ» осуществляет производство экструдированного пенополистирола с применением самых современных технологий и новейшего оборудования, что позволяет изготавливать действительно качественный, надежный и долговечный теплоизоляционный материал. В ассортименте нашей корпорации представлен XPS ТЕХНОНИКОЛЬ нескольких видов, ориентированных на оптимальное решение стоящих перед вами задач по теплоизоляции.
В частности, мы предлагаем экструзионный пенополистирол следующих типов:
— для утепления полов, стен, балконов и лоджий в квартирах — XPS ТЕХНОПЛЕКС
— для применения в гражданском и промышленном строительстве: XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON PROF и XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON PROF SLOPE
— для применения в транспортно-дорожном строительстве XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON SOLID.
Правильно подобранный экструдированный пенополистирол – это эффективное решение проблем с теплоизоляцией на долгие годы вперед, высокая экономия затрат на отопление и гарантия долговечности конструкций и сооружений.
.jpg)
Скачать в формате PDF
Показатели теплопроводности пенополистирола
Климат в России очень холодный, поэтому практически любой дом, построенный за городом, приходится утеплять. Для этого можно использовать самые разные материалы. Одним из наиболее популярных является пенополистирол. Монтируется этот утеплитель элементарно. Коэффициент же теплопроводности у него ниже, чем у любого другого современного изолятора.
Что представляет собой пенополистирол
Изготавливается этот материал примерно по тому же принципу, что и любые другие вспененные утеплители. Сначала в специальную установку наливается жидкий стирол. После добавления в него особого реагента происходит реакция с выделением большого количества пены. Готовая вспененная густая масса до застывания пропускается через формовочный аппарат. В результате получаются листы материала с огромным количеством мелких воздушных камер внутри.
Такая структура плит и объясняет высокие изоляционные качества пенополистирола. Ведь воздух, как известно, тепло сохраняет очень хорошо. Существуют виды пенополистирола, в ячейках которых содержатся и другие газы. Однако самыми эффективными изоляторами все же считаются плиты именно с воздушными камерами.
Входящие в структуру пенополистирола ячейки могут иметь размер от 2 до 8 мм. На их стенки при этом приходится примерно 2% массы материала. Таким образом, пенополистирол на 98% состоит из воздуха.
Что такое теплопроводность
Узнать, насколько хорошо тот или иной материал способен сохранять тепло, можно по коэффициенту его теплопроводности. Определяют этот показатель очень просто. Берут кусок материала площадью в 1 м2 и толщиной в метр. Одну из его сторон нагревают, а противоположную ей оставляют холодной. При этом разница температур должна быть десятикратной. Далее смотрят какое количество тепла достигнет холодной стороны за один час. Измеряют теплопроводность в ваттах, разделенных на произведения метра и градуса (Вт/мК). При покупке пенополистирола для обшивки дома, лоджии или балкона обязательно следует посмотреть на этот показатель.
От чего зависит теплопроводность
Способность пенополистирольных плит сохранять тепло зависит в основном от двух факторов: плотности и толщины. Первый показатель определяется по количеству и размеру воздушных камер, составляющих структуру материала. Чем плотнее плита, тем больший коэффициент теплопроводности у нее будет.
Зависимость от плотности
В таблице ниже можно посмотреть каким именно образом теплопроводность пенополистирола зависит от его плотности.
| Плотность (кг/м3) | Теплопроводность (Вт/мК) |
| 10 | 0.044 |
| 15 | 0.038 |
| 20 | 0.035 |
| 25 | 0.034 |
| 30 | 0.033 |
| 35 | 0.032 |
Представленная выше справочная информация, однако, скорее всего, может пригодиться только владельцам домов, использовавшим пенополистирол для утепления стен, пола или потолка довольно-таки давно. Дело в том, что при изготовлении современных марок этого материала производители используют специальные графитовые добавки, в результате чего зависимость теплопроводности от плотности плит сводится практически на нет. В этом можно убедиться, взглянув на показатели в таблице:
| Марка | Теплопроводность (Вт/мК) |
| EPS 50 | 0.031-0.032 |
| EPS 70 | 0.033-0.032 |
| EPS 80 | 0.031 |
| EPS 100 | 0.03-0.033 |
| EPS 120 | 0.031 |
| EPS 150 | 0.03-0.031 |
| EPS 200 | 0.031 |
Зависимость от толщины
Разумеется, чем толще материал, тем лучше он сохраняет тепло. У современного пенополистирола толщина может колебаться в пределах 10-200 мм. По этому показателю его принято классифицировать на три больших группы:
Плиты до 30 мм. Этот тонкий материал обычно используется при утеплении перегородок и внутренних стен зданий. Коэффициент его теплопроводности не превышает 0.035 Вт/мК.- Материал толщиной до 100 мм. Пенополистирол этой группы может применяться для обшивки как внешних, так и для внутренних стен. Тепло такие плиты сохраняют очень хорошо и с успехом используются даже в регионах страны с суровым климатом. К примеру, материал толщиной 50 мм имеет теплопроводность в 0.031-0.032 Вт/Мк.
- Пенополистирол толщиной более 100 мм. Такие габаритные плиты чаще всего используются для изготовления опалубок при заливке фундаментов на Крайнем Севере. Теплопроводность их не превышает 0.031 Вт/мК.
Плиты до 30 мм. Этот тонкий материал обычно используется при утеплении перегородок и внутренних стен зданий. Коэффициент его теплопроводности не превышает 0.035 Вт/мК.Расчет необходимой толщины материала
Точно вычислить толщину необходимого для утепления дома пенополистирола довольно-таки сложно. Дело в том, что при выполнении этой операции следует учитывать массу самых разных факторов. К примеру, таких, как теплопроводность материала, выбранного для сооружения утепляемых конструкций и его разновидность, климат местности, тип облицовки и пр. Однако примерно рассчитать необходимую толщину плит все-таки можно. Для этого понадобятся следующие справочные данные:
- показатель требуемого теплосопротивления ограждающих конструкций для данного конкретного региона;
- коэффициент теплопроводности выбранной марки утеплителя.
Собственно сам расчет производится по формуле R=p/k, где p — толщина пенопласта, R — показатель теплосопротивления, k — коэффициент теплопроводности. К примеру, для Урала показатель R равен 3,3 м2•°C/Вт. Допустим, для утепления стен выбран материал марки EPS 70 с коэффициентом теплопроводности 0.033 Вт/мК. В этом случае расчет будет выглядеть следующим образом:
То есть толщина утеплителя для наружных ограждающих конструкций на Урале должна составлять минимум 100 мм. Обычно владельцы домов холодных регионов обшивают стены, потолки и полы двумя слоями пенополистирола на 50 мм. При этом плиты верхнего слоя располагают таким образом, чтобы они перекрывали швы нижнего. Таким образом можно получить максимально эффективное утепление.
Экструдированный пенополистирол
Обычный утеплитель этого типа маркируется буквами EPS. Вторая разновидность материала — экструдированный пенополистирол обозначается буквами XPS. Отличаются такие плиты от обычных, прежде всего, структурой ячейки. Он у них не открытая, а закрытая. Поэтому экструдированный пенополистирол гораздо меньше простого набирает влагу. То есть способен сохранять свои теплоизоляционные качества в полной мере даже под воздействием самых неблагоприятных факторов внешней среды. Коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола в зависимости от марки может составлять 0.027-0.033 Вт/мК.
Сравнение утеплителей
Таким образом, экструдированный и обычный пенополистирол считаются у владельцев загородных участков едва ли не самыми лучшими видами утеплителя. Ниже представляем вашему вниманию таблицу с коэффициентами теплопроводности других видов изоляторов.
| Материал | Коэффициент теплопроводности (Вт/мК) |
| Минеральная вата | 0.045-0.07 |
| Стекловата | 0.033-0.05 |
| Керамзит | 0.16 |
| Керамзитобетон | 0.31 |
| Пенополиуретан | 0.02-0.041 |
Как видите, лучше пенополистирола, коэффициент теплопроводности которого составляет 0.031-0.033 Вт/мК, стены, потолки и полы можно утеплить только пенополиуретаном. Однако последний стоит очень дорого. К тому же при его нанесении используется специальное конструктивно сложное оборудование. А следовательно, наилучшим вариантом изолятора в плане способности сохранять тепло на данный момент является все же именно пенополистирол.