Сравнение соотношения цены и качества современной теплоизоляции | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 ноября, печатный экземпляр отправим 6 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Пучкина П. С., Морозов В. И., Ким А. О., Мижарев Р. С. Сравнение соотношения цены и качества современной теплоизоляции // Молодой ученый. — 2016. — №27. — С. 146-149. — URL https://moluch.ru/archive/131/36575/ (дата обращения: 21.10.2019).



На сегодняшний день для строительства очень важно сочетание доступности, экологичности, легкости установки и теплопроводных свойств теплоизоляторов. В данной статье рассматриваются три вида теплоизоляционных материалов: теплоизоляционные материалы на органической основе, жидкая керамическая теплоизоляция и насыпная теплоизоляция.

Ключевые слова: теплоизоляционные материалы, органические материалы, экологически чистые материалы,насыпные материалы, жидкая керамика

Для уменьшения потерь тепла, создания комфортного климата в помещениях, уменьшения расходов на отопление и уменьшения веса строительных конструкций используются теплоизоляционные материалы.

Цель работы — изучить рынок теплоизоляционных материалов, их применимость для утепления различных конструкций.

  1. Теплоизоляция на органической основе.

К утеплителям на органической основе относятся материалы:

‒ в основе которых натуральная органика: сельскохозяйственные отходы, отходы древесины, очесы льна, конопли, торф, овечья шерсть, из них получают эковату, арболитовый утеплитель, ДСП, ДВИП, фибролит [1–14];

‒ в основе которых лежит соединение углерода с другими материалами, из них получают пенополиуретановый утеплитель, пенополистирол, пеноизол, мипору, утеплитель из вспененного полиэтилена [1,2,3,4,7,8,15,16–21].

Рассмотрим некоторые из этих материалов более детально.

Пенополиуретановый утеплитель (ППУ) — разновидность пластмассы. В состав входят: полиэфир, вода, эмульгаторы и диизоцинат. Структура ячеистая, состоящая на 90 % из газообразного вещества. Производятся два варианта жидкого ППУ: с открытыми и закрытыми пустотами. Что отражается на таких показателях утеплителя, как плотность, прочность, водопоглощение, паропроницаемость и теплопроводность.

Зачастую в строительных работах применяется закрытоячеистый ППУ, его плотность достигает 80кг/м³. Коэффициент теплопроводности — 0,019–0,041Вт/(м*К). Влагопоглощение — низкое. Горючесть низкая, но существую споры насчет токсичности горения и нагревания материала. Долговечность — не менее 20–30 лет. Стойкость к химическим и биологическим воздействиям. Хорошее сцепление с любыми поверхностями благодаря бесшовному напылению. Но разрушается под воздействием УФ-излучения в течение 1–2 лет. Дорогой материал. Нельзя наносить на холодные поверхности.

В зависимости от марки применяется для утепления проемов окон и дверей, фасадов и внутренних стен, трубопроводов.

ППУ с закрытоячеистой структурой лучше изолирует тепло, но хуже проводит водяной пар по сравнению с открытоячеистым. В связи с этим его лучше использовать для гидроизоляции фундаментов, подвалов и конструкций, контактирующих с грунтом.

Открытоячеистый ППУ используется при тепловой защите стен, перекрытий и кровли зданий. [1,2,3,16,17,18,19,20]

Пеноизол — жидкий карбамидоформальдегидный пенопласт, получается в результате смешивания полимерной карбамидной смолы, пенообразователя, ортофосфорной кислоты и воды. Теплопроводность — 0,028–0,041 Вт/(м∙К). Обладает хорошей паропроницаемостью. Не горюч, под действием высоких температур плавится, но не токсичен. Пеноизол хорошо заполняет неровности и пустоты внутри кладки, и при этом не расширяется в объеме. Благодаря открытой пористой структуре отводит водяной пар из отапливаемого помещения, но требует надежной защиты от влаги. Является экологически чистым материалом.Стоек к химическим и биологическим воздействиям. Изготавливается в разнообразных по форме блоках и плитах. [1,2,21]

Применение: пеноизол используют для утепления стен, потолков, полов и внутренних перегородок домов.

Эковата — материал, который на 80 % состоит из переработанной бумаги, на 8 % из антисептика (борной кислоты) и 12 % антипирена (буры). Благодаря последним эковата не горит, в ней не заводятся грызуны и плесень. Коэффициент теплопроводности — 0,032–0,041Вт/(м*К). Плотность — от 42 до 75кг/м³. Очень высокие характеристики звукопоглощения. Низкая воздухопроницаемость. Экологически чистый, нетоксичный, безопасный для здоровья утеплитель.

Применяется для утепления фасадов, крыш, мансард, каркасных стен, чердачных перекрытий, пола, срубов и деревянных домов. [1,2]

Фибролит — материал, который получают из древесной шерсти и неорганического вяжущего вещества (портландцемент и раствор минерализатора). Теплопроводность — 0,08–0,15 Вт/(м∙К). Плотность 300–500 кг/м3. Фибролит легко поддается обработке, его можно сверлить, пилить, вбивать в него гвозди. Производится в виде плит толщиной 25, 50, 75, 100, 120, 140 и 220 мм.

Основное предназначение — теплоизоляция защитных конструкций, возведение каркасных стен, перегородок, перекрытий в сухих условиях. [1,2,3]

  1. Насыпные утеплители:

Керамзит — получают путем обжига глины или глинистого сланца. Легкий и пористый материал. Керамзитовый гравий овальной формы. Подразделяется на 3 фракции: песок 0,14–5мм, щебень 5–40мм, гравий с порами 5–40мм, утепление чердачных перекрытий. Керамзит это дешевый, экологичный и легкий материал, поглощающий мало влаги, но вся впитавшаяся влага остается в нем. Его плотность 250–800кг/м3. Теплопроводность 0,1–0,18 Вт/(м∙К). [1,2,3,7,8].

Применяются: песок в основном используется для легких бетонов полов, кровель, щебень — для теплоизоляции полов и жилых помещений, гравий — утепление чердачных перекрытий.

Пенополистирол — материал, создаваемый из полистирола и его производных. Получение пенополистирола происходит следующим образом: гранулы стирола заполняются газом, растворенным в полимерной массе. В дальнейшем производится нагрев массы паром. В итоге получается многократное увеличение исходных гранул в объёме, пока они не занимают всю блок-форму и не спекаются между собой. В традиционном пенополистироле используется хорошо растворимый в стиролеприродный газдля заполнения гранул, в пожаростойких вариантах пенополистирола гранулы наполненыуглекислым газом. Это легкий, дешевый, но горючий и токсичный материал, для его применения необходимо максимальное уплотнение. Теплопроводность 0,03–0,033 Вт/(м∙К). [1,2,3,7,8].

Применение:кровля, наружные стены, перекрытия, подвалы, перегородки.

Вермикулит — минерал из группы гидрослюд, имеет слоистую структуру. Производная вторичного изменения тёмных слюд биотита и флогопита. Представляет собой крупные пластинчатые кристаллы золотисто-жёлтого или бурого цвета. Экологичный и не горючий, служит более 50лет, воздухопроницаемость материала обеспечена его пористостью. Теплопроводность 0,04–0,12 Вт/(м∙К) [1,2,3,7,8].

Применяется для внешней и внутренней энергосберегающей облицовки. [1,2,3].

  1. Жидкая керамическая теплоизоляция.

Инновационный материал на рынке утеплителя. Теплоизолятор имеет жидкое состояние, в структуре которого содержатся микроскопические керамические вакуумированные и стеклянные полнотелые шарики, связанные силиконом. Основное воздействие на свойства теплоизоляции нового материала оказывает микросферы, которые приблизительно на 85 % заполняют структуру материала. Поэтому микросферы должны иметь определенные свойства: высокое термическое сопротивление, низкое водопоглощение и не поддаваться влиянию окружающей среды. [22]

Физико-технические характеристики: теплопроводность — 0,001 Вт/мС, коэффициент паропроницаемости — 0,001 мг/м ч Па, удельная теплоемкость — 1,08 кДж/кгС, водопоглощение по объему ≤ 0,4 %, температура эксплуатации от − 47 до + 260 °С, тепловосприятие не более 2…5 Вт/мС, теплоотдача не более 1,3…3 Вт/мС, минимальная толщина слоя — 0,5мм. Все эти данные подтверждаются: МОО «Международная ассоциация качества» — «СовАсК» и Системой сертификации ГОСТ Р Госстандарта России. [23]

Жидкий керамический утеплитель включает пустотелые микросферы из неорганического материала, пребывающие в жидком состоянии. Одним из основных преимуществ нового утеплителя считается его состояние, что дает возможность значительно уменьшить стоимость и облегчить процесс теплоизоляции конструкции. Еще одно, немалозначительное преимущество данного материала, это нанесения керамической краски на любую поверхность.

В зависимости от наносимой толщины слоя, меняется и его характеристики. Чем толще слой, тем выше эффективность теплоизоляции. Толщина слоя варьируется в пределах 1–6 мм. Последующие нанесения краски незначительно изменяют эффективность теплоизоляции.

В отличие от традиционных утеплителей, теряющих тепло, материал, в структуре которого микросферы, наносится поверх фасада, стен и т. д., отражая тепло внутрь, не позволяя ему проходить сквозь себя. [24]

Рассматриваемый теплоизолятор имеет высокие характеристики водонепроницаемости, что сказывается на стоимости материалов, препятствующие коррозийному разрушению поверхности (кровли, стен). Также срок службы материала около 15 лет, что делает его долговечным.

Применение: данный материал наносится поверх фасада, стен.

Результаты — в работе были оценены материалы главным образом по коэффициенту теплопроводности, а также применимости материалов при утеплении различных конструкций.

Выводы — приведем таблицу сопоставления вышеизложенных материалов по их теплопроводности и цене за утепление 1м2 стены в два кирпича в городе Санкт-Петербург.

Таблица 1

Соотношение цены требуемого объема материала икоэффициент теплопроводности

Название материала

Толщина слоя, мм

Цена за 1м2, руб.

Теплопроводность, Вт/(м*К)

Пенополиуретан

70

1200

0,019–0,041

Пеноизол

100

200

0,028–0,041

Эковата

100

280

0,032–0,041

Фибролит

140

370

0,08–0,15

Керамзит

40

80

0,1–0,18

Пенополистирол

32

200

0,03–0,033

Вермикулит

20

1600

0,04–0,12

Керамическая краска

5

2150

0,001

Цены действительны на декабрь 2016 года.

На сегодняшний день соотношение цена/качество очень явно выражено — чем лучше материал, тем он дороже. Нужны способы уменьшить цену и сделать его более доступным или улучшить другие существующие.

Литература:

  1. Халиков Д. А. Классификация теплоизоляционных материалов по функциональному назначению. Источник: Фундаментальные исследования. Выпуск: № 11. 2014. Стр. 1287–1291.
  2. Щербак А. С. Исследование свойств современных теплоизоляционных свойств материалов. Издательство: Наука то прогресс по транспорту (Украина). Выпуск: № 2 (44), 2013, стр. 136–143.
  3. Таранов В. Ф., Нечугуенко С. П., Гвоздикова Н. С. Теплоизоляция нового поколения. Источник: материалы международной научно-практической конференции «Малоэтажное строительство в рамках Национального проекта «Доступное и комфортное жилье гражданам России»: технологии и материалы, проблемы и перспективы развития в Волгоградской области», Волгоград, 2009, стр. 103–105.
  4. Солдатов Д. А. Теплоизоляционные материалы на основе растительного сырья и органоминеральных поризованных связующих. Автореферат на соискание ученой степени канд. техн. наук. Казань, 2000. — 18с.
  5. Курдюмова В. М. Материалы и конструкции из отходов растительного сырья сырья // Фрунзе: Кыргызстан. — 1990. — 110 с.
  6. Хозин В. Г., Шекуров В. Н., Петров А. Н., Шишкин А. Б. Комплексное использование растительного сырья при производстве строительных материалов. Издательство: Строительные материалы. Выпуск: № 9, 1997, стр. 22.
  7. Макашин П. А. Высокоэффективные материалы для теплоизоляции. Издательство: Строительные материалы. Выпуск: № 5, 1997, стр. 24–25.
  8. Микульский В. Г., ГорчаковГ.И., Козлов В.В и др..Строительные материалы (материаловедение): Учеб. изд. Издательство: АСВ, 2004. -536 с.
  9. Щибря А. Ю. Эффективный теплоизоляционный материал из поризованного арболита на рисовой лузге.Автореферат на соискание ученой степени канд. техн. наук. Ростов- на — Дону, 2000. — 20с.
  10. Ходжаев Ш. А. Модифицированный арболит на основе отходов сельского хозяйства. Авт. Дис. канд. техн. наук. Алма-Ата. -1990.-22 стр.
  11. Семенов А. Т. Арболит универсальный материал. Издательство: Строительные материалы и конструкции. Выпуск: № 2, 1994, стр. 6.
  12. Кучерявый В. И. Физико-механические свойства соломы. Научные труды Московского лесотехнического института. Выпуск: № 204, 1988,стр. 79–84.
  13. Гольцева Л. В., Кучерявый В. И., Бутерин В. Л. Строительные материалы на основе соломы и известково-хлоркальциевого вяжущего. Научные труды Московского лесотехнического института. Выпуск: № 204, 1988, стр. 126–129.
  14. Ильченко JI. B. Технология и свойства строительных плит из отходов производства табака и хлопчатника. Авт. дисс. канд. техн. наук. Новосибирск. 1995. 21 с.
  15. Овчаренко Е. Г., Петров-Денисов В. Т., Артемьев В. М. Основные направления развития производства эффективных ТИМ. Издательство: Строительные материалы. Выпуск: № 6. 1996, стр. 2–4.
  16. Булатов Г. А. Пенополиуретаны в машиностроении и строительстве. Издательство: Машиностроение, 1978. — 183 с.
  17. Никулин А. В., Сучков В. П. Об увеличении предела огнестойкости пенополиуретановых систем. Материалы междунар. науч.-техн. конф. «Надёжность и долговечность строительных материалов и конструкций».: 4.II. Волгоград, 2000. С. 129–130.
  18. Никулин А. В., Сучков В. П. Теплоизоляционные материалы на основе полиуретана с твёрдыми наполнителями. Сб. науч. трудов Междунар. науч.-техн. конф.: 4.II.-Пенза, 2000. С. 110–111.
  19. Патент № 2169741. Сучков В. П., Никулин А. В., Дергунов Ю. И.. Способ получения пористого теплоизоляционного материала.
  20. Кухтин В. Г. Новое поколение тепловых сетей — основной ресурс теплосбережения. Издательство: Строительные материалы. Выпуск: № 1. 2001, стр. 23.
  21. Герасименя В. П., Гумаргалиева КЗ., Соловьев А. Г. и др. Экологическая безопасность нового поколения карбамидных теплоизоляционных пенопластов.Издательство: Строительные материалы. Выпуск:№ 4. 1997, стр. 21–23.
  22. Астратек — теплоизоляция в жидком виде [Электронный ресурс] URL: http:// ww.astratek.ru
  23. Каталог теплофизических характеристик ограждающих конструкций и строительных материалов / Моск. н.-и. и проектн. ин-т типового и эксперим. проектирования (МНИИТЭП).
  24. Альперович, И. А. Керамические стеновые и теплоизоляционные материалы в современном строительстве / И. А. Альперович // Строительные материалы. 1997.
  25. Бояринцев А. В. Тепло, сохраненное Корундом. Волгоградский инновационный ресурсный центр. Кровельные и изоляционные материалы № 4, Москва, 2010.
Основные термины (генерируются автоматически): материал, стен, органическая основа, теплопроводность, коэффициент теплопроводности, керамическая краска, жидкое состояние, пенополиуретановый утеплитель, жидкая керамическая теплоизоляция, водяной пар.


Ключевые слова

теплоизоляционные материалы, органические материалы, экологически чистые материалы, насыпные материалы, жидкая керамика

Похожие статьи

Зависимость толщины теплоизоляционного слоя в многослойных...

основной материал стен

По результатам поведенных расчетов можно оценить зависимость толщины утеплителя от коэффициента теплопроводности материала, а именно чем ниже коэффициент, тем меньше толщина слоя утеплителя.

Эффективность применения теплоизоляционных материалов...

λi – удельная теплопроводность материала.

1. Штукатурка (цементно-песчаный раствор). 2. Кирпичная кладка из керамического обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе: 3. Утеплительпенополиуретан.

Оценка применимости методов определения коэффициента...

Ключевые слова: эксперимент; коэффициент теплопроводности; теплоизоляция; жидкие сверхтонкие покрытия; тепловая защита.

Для экспериментального определения коэффициентов теплопроводности различных строительных материалов разработано...

Применение энергоэффективных технологий и материалов при...

Он имеет самую низкую теплопроводность среди всех теплоизоляционных материалов (0,019 – 0,03 Вт/м оC). Если рассматривать вертикальные ограждающие конструкции, такие как стены, то здесь утеплителем послужит пеноизол.

Основы получения пенополиуретанов на ароматическом...

Пенополиуретаны обладают одним из самых низких показателей теплопроводности для

Жесткий пенополиуретан (ППУ) формируется в ходе реакции двух жидких компонентов А и Б. При подборе

Отведение паров воды и избытка моноэтиленгликоля, а также возврат паров...

Определение теплопроводности слоев новой конструкции...

Основным параметром при определении приведенного сопротивления теплопередачи и соответственно определением теплопотерь через стены является коэффициент теплопроводности.

Применение оптимального материала теплоизоляции для...

Обобщенные показатели теплоизоляции отображены в таблице 1. Таблица 1.

Для теплоизоляции ROCKWOOL (наиболее часто применяемой) так же необходимо ограничение по рабочей температуре, так как коэффициент теплопроводности не должен превышать 0,06–0...

Определение теплопотерь через теплоизоляцию трубопроводов...

Эти состояния и режимы работ необходимо учитывать при расчетах фактических тепловых потерь (Qтпф) через теплоизоляционные конструкции и коэффициента теплопроводности (λи) теплоизоляционного материала, что обеспечивает получение более точных результатов.

Зависимость толщины теплоизоляционного слоя в многослойных...

основной материал стен

По результатам поведенных расчетов можно оценить зависимость толщины утеплителя от коэффициента теплопроводности материала, а именно чем ниже коэффициент, тем меньше толщина слоя утеплителя.

Эффективность применения теплоизоляционных материалов...

λi – удельная теплопроводность материала.

1. Штукатурка (цементно-песчаный раствор). 2. Кирпичная кладка из керамического обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе: 3. Утеплительпенополиуретан.

Оценка применимости методов определения коэффициента...

Ключевые слова: эксперимент; коэффициент теплопроводности; теплоизоляция; жидкие сверхтонкие покрытия; тепловая защита.

Для экспериментального определения коэффициентов теплопроводности различных строительных материалов разработано...

Применение энергоэффективных технологий и материалов при...

Он имеет самую низкую теплопроводность среди всех теплоизоляционных материалов (0,019 – 0,03 Вт/м оC). Если рассматривать вертикальные ограждающие конструкции, такие как стены, то здесь утеплителем послужит пеноизол.

Основы получения пенополиуретанов на ароматическом...

Пенополиуретаны обладают одним из самых низких показателей теплопроводности для

Жесткий пенополиуретан (ППУ) формируется в ходе реакции двух жидких компонентов А и Б. При подборе

Отведение паров воды и избытка моноэтиленгликоля, а также возврат паров...

Определение теплопроводности слоев новой конструкции...

Основным параметром при определении приведенного сопротивления теплопередачи и соответственно определением теплопотерь через стены является коэффициент теплопроводности.

Применение оптимального материала теплоизоляции для...

Обобщенные показатели теплоизоляции отображены в таблице 1. Таблица 1.

Для теплоизоляции ROCKWOOL (наиболее часто применяемой) так же необходимо ограничение по рабочей температуре, так как коэффициент теплопроводности не должен превышать 0,06–0...

Определение теплопотерь через теплоизоляцию трубопроводов...

Эти состояния и режимы работ необходимо учитывать при расчетах фактических тепловых потерь (Qтпф) через теплоизоляционные конструкции и коэффициента теплопроводности (λи) теплоизоляционного материала, что обеспечивает получение более точных результатов.

Похожие статьи

Зависимость толщины теплоизоляционного слоя в многослойных...

основной материал стен

По результатам поведенных расчетов можно оценить зависимость толщины утеплителя от коэффициента теплопроводности материала, а именно чем ниже коэффициент, тем меньше толщина слоя утеплителя.

Эффективность применения теплоизоляционных материалов...

λi – удельная теплопроводность материала.

1. Штукатурка (цементно-песчаный раствор). 2. Кирпичная кладка из керамического обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе: 3. Утеплительпенополиуретан.

Оценка применимости методов определения коэффициента...

Ключевые слова: эксперимент; коэффициент теплопроводности; теплоизоляция; жидкие сверхтонкие покрытия; тепловая защита.

Для экспериментального определения коэффициентов теплопроводности различных строительных материалов разработано...

Применение энергоэффективных технологий и материалов при...

Он имеет самую низкую теплопроводность среди всех теплоизоляционных материалов (0,019 – 0,03 Вт/м оC). Если рассматривать вертикальные ограждающие конструкции, такие как стены, то здесь утеплителем послужит пеноизол.

Основы получения пенополиуретанов на ароматическом...

Пенополиуретаны обладают одним из самых низких показателей теплопроводности для

Жесткий пенополиуретан (ППУ) формируется в ходе реакции двух жидких компонентов А и Б. При подборе

Отведение паров воды и избытка моноэтиленгликоля, а также возврат паров...

Определение теплопроводности слоев новой конструкции...

Основным параметром при определении приведенного сопротивления теплопередачи и соответственно определением теплопотерь через стены является коэффициент теплопроводности.

Применение оптимального материала теплоизоляции для...

Обобщенные показатели теплоизоляции отображены в таблице 1. Таблица 1.

Для теплоизоляции ROCKWOOL (наиболее часто применяемой) так же необходимо ограничение по рабочей температуре, так как коэффициент теплопроводности не должен превышать 0,06–0...

Определение теплопотерь через теплоизоляцию трубопроводов...

Эти состояния и режимы работ необходимо учитывать при расчетах фактических тепловых потерь (Qтпф) через теплоизоляционные конструкции и коэффициента теплопроводности (λи) теплоизоляционного материала, что обеспечивает получение более точных результатов.

Зависимость толщины теплоизоляционного слоя в многослойных...

основной материал стен

По результатам поведенных расчетов можно оценить зависимость толщины утеплителя от коэффициента теплопроводности материала, а именно чем ниже коэффициент, тем меньше толщина слоя утеплителя.

Эффективность применения теплоизоляционных материалов...

λi – удельная теплопроводность материала.

1. Штукатурка (цементно-песчаный раствор). 2. Кирпичная кладка из керамического обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе: 3. Утеплительпенополиуретан.

Оценка применимости методов определения коэффициента...

Ключевые слова: эксперимент; коэффициент теплопроводности; теплоизоляция; жидкие сверхтонкие покрытия; тепловая защита.

Для экспериментального определения коэффициентов теплопроводности различных строительных материалов разработано...

Применение энергоэффективных технологий и материалов при...

Он имеет самую низкую теплопроводность среди всех теплоизоляционных материалов (0,019 – 0,03 Вт/м оC). Если рассматривать вертикальные ограждающие конструкции, такие как стены, то здесь утеплителем послужит пеноизол.

Основы получения пенополиуретанов на ароматическом...

Пенополиуретаны обладают одним из самых низких показателей теплопроводности для

Жесткий пенополиуретан (ППУ) формируется в ходе реакции двух жидких компонентов А и Б. При подборе

Отведение паров воды и избытка моноэтиленгликоля, а также возврат паров...

Определение теплопроводности слоев новой конструкции...

Основным параметром при определении приведенного сопротивления теплопередачи и соответственно определением теплопотерь через стены является коэффициент теплопроводности.

Применение оптимального материала теплоизоляции для...

Обобщенные показатели теплоизоляции отображены в таблице 1. Таблица 1.

Для теплоизоляции ROCKWOOL (наиболее часто применяемой) так же необходимо ограничение по рабочей температуре, так как коэффициент теплопроводности не должен превышать 0,06–0...

Определение теплопотерь через теплоизоляцию трубопроводов...

Эти состояния и режимы работ необходимо учитывать при расчетах фактических тепловых потерь (Qтпф) через теплоизоляционные конструкции и коэффициента теплопроводности (λи) теплоизоляционного материала, что обеспечивает получение более точных результатов.

Задать вопрос