Conductividad térmica de la espuma 50 mm en comparación con otros aislantes térmicos

Los tableros de poliestireno expandido, coloquialmente denominados poliestireno, es un material aislante, por regla general, de color blanco. Está hecho de poliestireno de expansión térmica. En apariencia, la espuma se presenta en forma de pequeños gránulos resistentes a la humedad, en el proceso de fusión a alta temperatura se funde en un todo, una placa. Los tamaños de las partes de los gránulos se consideran de 5 a 15 mm. La conductividad térmica excepcional del plástico de espuma con un grosor de 150 mm se logra debido a la estructura única: los gránulos.

Cada gránulo tiene una gran cantidad de microcélulas de paredes delgadas que, a su vez, aumentan en gran medida el área de contacto con el aire. Podemos decir con confianza que casi toda la espuma consiste en aire atmosférico, aproximadamente el 98%, a su vez, este hecho es su propósito: el aislamiento térmico de los edificios tanto en el exterior como en el interior.

Todo el mundo sabe, incluso de los cursos de física, que el aire atmosférico es el principal aislante térmico en todos los materiales aislantes del calor, se encuentra en un estado ordinario y enrarecido, en el grosor del material. Ahorro de calor, la principal cualidad de la espuma.

Como se mencionó anteriormente, la espuma es casi 100% aire y esto, a su vez, determina la alta capacidad de la espuma para retener el calor. Y esto se debe al hecho de que el aire tiene la conductividad térmica más baja. Si miramos los números, veremos que la conductividad térmica de la espuma se expresa en el rango de valores de 0.037W / mK a 0.043W / mK. Esto se puede comparar con la conductividad térmica del aire: 0.027 W / mK.

Mientras que la conductividad térmica de materiales populares como la madera (0,12 W / mK), el ladrillo rojo (0,7 W / mK), la arcilla expandida (0,12 W / mK) y otros utilizados para la construcción es mucho mayor.

La espuma proporciona un alto nivel de ahorro energético debido a su baja conductividad térmica. Por ejemplo, si construye una pared de ladrillo de 201 cm de grosor o utiliza material de madera de 45 cm de grosor, entonces para el plástico de espuma el grosor será de solo 12 cm para una cierta cantidad de ahorro de energía.

Por lo tanto, la espuma plástica se considera el material más eficaz entre los pocos para el aislamiento térmico de las paredes externas e internas de un edificio. Los costos de calefacción y refrigeración residencial se reducen significativamente gracias al uso de espuma en la construcción.

Las excelentes cualidades de los tableros de espuma de poliestireno han encontrado su aplicación en otros tipos de protección, por ejemplo: espuma plástica, también sirve para proteger las comunicaciones subterráneas y externas de la congelación, por lo que su vida operativa aumenta significativamente. Polyfoam también se utiliza en equipos industriales (máquinas frigoríficas, cámaras frigoríficas) y en almacenes.

¿Qué es el poliestireno expandido?

Este material se fabrica aproximadamente con el mismo principio que cualquier otro aislamiento de espuma. Primero, se vierte estireno líquido en una instalación especial. Después de agregarle un reactivo especial, se produce una reacción con la liberación de una gran cantidad de espuma. La masa espesa espumada acabada se pasa a través del aparato de moldeo hasta la solidificación. El resultado son láminas de material con una gran cantidad de pequeñas cámaras de aire en su interior.

Esta estructura de placa explica altas cualidades aislantes poliestireno expandido. Después de todo, el aire, como saben, retiene muy bien el calor. Hay tipos de poliestireno expandido cuyas celdas contienen otros gases.Sin embargo, las losas con cámaras de aire todavía se consideran los aislantes más efectivos.

Las celdas incluidas en la estructura de poliestireno expandido pueden tener un tamaño de 2 a 8 mm. Al mismo tiempo, sus paredes representan aproximadamente el 2% de la masa del material. Por tanto, el poliestireno expandido tiene un 98% de aire.

La necesidad de aislamiento de paredes.

La validez del uso de aislamiento térmico es la siguiente:

1. Conservación del calor en el local durante el período frío y frescor en el calor. En un edificio residencial de varios pisos, la pérdida de calor a través de las paredes puede alcanzar hasta el 30% o el 40%. Para reducir la pérdida de calor, necesitará materiales especiales de aislamiento térmico. En invierno, el uso de calentadores de aire eléctricos puede aumentar las facturas de energía. Es mucho más rentable compensar esta pérdida mediante el uso de material aislante del calor de alta calidad, que ayudará a garantizar un clima interior confortable en cualquier época del año. Vale la pena señalar que un aislamiento competente también minimizará el costo del uso de acondicionadores de aire.
2. Ampliación de la vida útil de las estructuras de soporte del edificio. En el caso de las naves industriales, que se erigen con un marco metálico, el aislante térmico actúa como una protección fiable de la superficie metálica frente a los procesos de corrosión, que pueden tener un efecto muy perjudicial en estructuras de este tipo. En cuanto a la vida útil de los edificios de ladrillo, está determinada por el número de ciclos de congelación-descongelación del material. La influencia de estos ciclos también neutraliza el aislamiento, ya que en un edificio con aislamiento térmico el punto de rocío se desplaza hacia el aislamiento, protegiendo las paredes de la destrucción.
3. Aislamiento del ruido. Los materiales que absorben el sonido protegen contra la contaminación acústica cada vez mayor. Pueden ser tapetes gruesos o paneles de pared que puedan reflejar el sonido.
4. Conservación de la superficie útil del local. El uso de sistemas de aislamiento térmico reducirá el nivel de espesor de las paredes exteriores, mientras que aumentará el área interior de los edificios.

¿Qué es la conductividad térmica?

Puede averiguar qué tan bien un material en particular puede retener el calor por su coeficiente de conductividad térmica. Determinar este indicador es muy sencillo. Toma un trozo de material con una superficie de 1 m2 y un metro de espesor. Uno de sus lados se calienta y el lado opuesto se deja frío. En este caso, la diferencia de temperatura debería multiplicarse por diez. A continuación, miran cuánto calor llegará al lado frío en una hora. La conductividad térmica se mide en vatios dividida por el producto del metro y el grado (W / mK). Al comprar espuma de poliestireno para revestir una casa, logia o balcón, definitivamente debe mirar este indicador.

Coeficientes de conductividad térmica de materiales de construcción en tablas.

Hoy en día, la cuestión del uso racional de los recursos energéticos y de combustible es muy grave. Constantemente se están elaborando formas de ahorrar calor y energía con el fin de garantizar la seguridad energética para el desarrollo de la economía tanto del país como de cada familia individual.

La creación de centrales eléctricas eficientes y sistemas de aislamiento térmico (equipos que proporcionan el mayor intercambio de calor (por ejemplo, calderas de vapor) y, a la inversa, de los cuales no es deseable (hornos de fusión)) es imposible sin el conocimiento de los principios de transferencia de calor.

Los enfoques de la protección térmica de los edificios han cambiado, los requisitos para los materiales de construcción han aumentado. Cualquier casa necesita aislamiento y un sistema de calefacción. Por lo tanto, en el cálculo de ingeniería térmica de estructuras de cerramiento, es importante calcular el índice de conductividad térmica.

¿De qué depende la conductividad térmica?

La capacidad de las placas de poliestireno expandido para retener el calor depende principalmente de dos factores: densidad y espesor. El primer indicador está determinado por el número y tamaño de las cámaras de aire que componen la estructura del material. Cuanto más densa es la losa, mayor conductividad térmica ella tendra.

Dependencia de la densidad

En la siguiente tabla puede ver exactamente cómo la conductividad térmica de la espuma de poliestireno depende de su densidad.

Sin embargo, lo más probable es que la información de antecedentes anterior solo sea útil para los propietarios de viviendas que hayan utilizado poliestireno expandido para aislar paredes, pisos o techos durante bastante tiempo. El hecho es que en la fabricación de marcas modernas de este material, los fabricantes utilizan aditivos especiales de grafito, como resultado de lo cual la dependencia de la conductividad térmica de la densidad de las placas se reduce prácticamente a cero. Puede verificar esto mirando los indicadores en la tabla:

Dependencia del espesor

Por supuesto, cuanto más grueso es el material, mejor retiene el calor. En la espuma de poliestireno moderna, el espesor puede variar entre 10-200 mm. Para este indicador, se acepta clasificados en tres grandes grupos:

1. Placas hasta 30 mm. Este material delgado se usa generalmente para aislar particiones y paredes interiores de edificios. Su conductividad térmica no supera los 0,035 W / mK.
2. Material hasta 100 mm de espesor. El poliestireno expandido de este grupo se puede utilizar para revestir paredes tanto externas como internas. Tales placas retienen muy bien el calor y se utilizan con éxito incluso en regiones del país con un clima severo. Por ejemplo, un material con un espesor de 50 mm tiene una conductividad térmica de 0.031-0.032 W / Mk.
3. Poliestireno expandido con un espesor superior a 100 mm. Estas losas generales se utilizan con mayor frecuencia para la fabricación de encofrados al verter cimientos en el extremo norte. Su conductividad térmica no supera los 0,031 W / mK.

Cálculo del espesor de material requerido.

Es bastante difícil calcular con precisión el grosor de la espuma de poliestireno necesaria para calentar una casa. El hecho es que al realizar esta operación, se deben tener en cuenta muchos factores diversos. Por ejemplo, como la conductividad térmica del material elegido para la construcción de estructuras aisladas y su tipo, el clima de la zona, el tipo de revestimiento, etc. Sin embargo, todavía es posible calcular aproximadamente el espesor requerido de las losas. . Esto requerirá los siguientes datos de referencia:

• indicador de la resistencia térmica requerida de las estructuras de cerramiento para una región determinada;
• Coeficiente de conductividad térmica de la marca seleccionada de aislamiento.

El cálculo en sí se realiza de acuerdo con la fórmula R = p / k, donde p es el espesor de la espuma, R es el índice de resistencia térmica y k es el coeficiente de conductividad térmica. Por ejemplo, para los Urales, el índice R es de 3,3 m2 • ° C / W. Por ejemplo, se selecciona material de grado EPS 70 con un coeficiente de conductividad térmica de 0.033 W / mK para el aislamiento de paredes. En este caso el cálculo se verá así:

• 3,3 = p / 0,033;
• p = 3,3 * 0,033 = 100.

Es decir, el grosor del aislamiento para estructuras de cerramiento externas en los Urales debe ser de al menos 100 mm. Por lo general, los propietarios de viviendas en regiones frías envuelven paredes, techos y pisos con dos capas de espuma de poliestireno de 50 mm. En este caso, las placas de la capa superior se colocan de tal manera que se superponen con las costuras de la inferior. Por lo tanto, puede obtener el aislamiento más efectivo.

Las principales características de los calentadores.

Proporcionaremos, para empezar, las características de los materiales de aislamiento térmico más populares, a los que principalmente vale la pena prestar atención al elegir. La comparación de los calentadores en términos de conductividad térmica debe realizarse solo sobre la base del propósito de los materiales y las condiciones en la habitación (humedad, presencia de un fuego abierto, etc.). Hemos ordenado además por orden de importancia las principales características de los calentadores.

Comparación de materiales de construcción.

Conductividad térmica... Cuanto más bajo sea este indicador, menos se requerirá una capa de aislamiento térmico, lo que significa que el costo del aislamiento también se reducirá.

Permeabilidad a la humedad... La menor permeabilidad del material al vapor de humedad reduce el impacto negativo sobre el aislamiento durante el funcionamiento.

Seguridad contra incendios... El aislamiento térmico no debe quemarse ni emitir gases venenosos, especialmente cuando se aísla una sala de calderas o una chimenea.

Durabilidad... Cuanto mayor sea la vida útil, más económico le costará durante la operación, ya que no requiere un reemplazo frecuente.

Amabilidad del medio ambiente... El material debe ser seguro para los seres humanos y el medio ambiente.

Comparación de calentadores por conductividad térmica.

Rentabilidad... El material debe estar disponible para una amplia gama de consumidores y tener una relación calidad / precio óptima.

Facilidad de instalación... Esta propiedad de un material termoaislante es muy importante para quienes desean realizar reparaciones por su cuenta.

Espesor y peso del material... Cuanto más delgado y liviano sea el aislamiento, menos se volverá más pesada la estructura al instalar el aislamiento térmico.

Insonorización... Cuanto mayor sea el índice de aislamiento acústico del material, mejor será la protección en el espacio habitable del ruido exterior de la calle.

Espuma de poliestireno extruido

El aislamiento convencional de este tipo está marcado con las letras EPS. El segundo tipo de material es la espuma de poliestireno extruido. denotado por las letras XPS... Tales placas difieren de las ordinarias, en primer lugar, en la estructura de la celda. No lo tienen abierto, sino cerrado. Por lo tanto, la espuma de poliestireno extruido absorbe la humedad de manera mucho menos simple. Es decir, es capaz de mantener plenamente sus cualidades de aislamiento térmico incluso bajo la influencia de los factores ambientales más desfavorables. El coeficiente de conductividad térmica de la espuma de poliestireno extruido, según la marca, puede ser de 0.027-0.033 W / mK.

Ventajas y desventajas de los aislantes térmicos.

Espuma de poliuretano

Se considera uno de los materiales aislantes más eficaces de nuestro tiempo.

Beneficios: instalación de un revestimiento homogéneo sin costuras, larga vida útil, excelente aislamiento del frío y la humedad.

desventajas: alto coste de material, escasa resistencia a los rayos UV.

Poliestireno expandido (o poliestireno)

Es muy popular y se utiliza como aislamiento para diferentes tipos de locales.

Beneficios: baja conductividad térmica, costo asequible, facilidad de instalación, impermeabilidad a la humedad.

desventajas: frágil, muy inflamable, propicio a la condensación.

Espuma de poliestireno extruido

Un material duradero y fácil de usar, es fácil cortarlo en fragmentos del tamaño y la forma requeridos con un cuchillo afilado común.

Beneficios: coeficiente de conductividad térmica muy bajo, mala permeabilidad al agua, alta resistencia a la compresión, fácil instalación, sin miedo al moho y la descomposición, se puede operar a temperaturas de -50⸰С a + 75⸰С.

desventajas: Significativamente más caro que la espuma de poliestireno, susceptible a los disolventes orgánicos, contribuye a la condensación.

Lana de basalto (o piedra)

Una especie de lana mineral, que se elabora a base de basalto natural.

Beneficios: resiste la aparición de hongos, aísla, tiene una alta resistencia a los daños mecánicos, incombustible, incombustible.

desventajas: en comparación con los análogos, tiene un costo mayor.

Ecowool

Material aislante fabricado con materiales naturales como fibras de madera y minerales.

Beneficios: aislamiento de sonidos extraños, respeto al medio ambiente, resistencia a la humedad, costo asequible.

desventajas: durante la operación, su conductividad térmica aumenta, necesita usar equipo profesional para la instalación, puede encogerse.

Tipos, características, propiedades.

Penoplex se produce en varias categorías:

Comodidad. Para aislamiento de paredes, balcones, logias. Fundación. Techo inclinado. Pared.

Tipos y finalidad del aislamiento Penoplex

Como puede ver, el fabricante delimita claramente las áreas de aplicación del material. Con la tecnología general, difieren en densidad.Los más densos son los de cimentación y suelo, ya que deben soportar cargas considerables durante mucho tiempo. El fabricante afirma que la vida útil de Penoplex Foundation es de hasta 50 años.

Diferencias de diseño

Algunos de los tipos de Penoplex tienen diferencias estructurales:

• Las losas de Penoplex Wall tienen una superficie rugosa, las rayas se aplican a la superficie de la losa mediante un molino. Todo esto mejora la adherencia a la pared y / o materiales de acabado.
• Penoplex Comfort se distingue por un borde en forma de L, que garantiza la ausencia de costuras pasantes durante la instalación.
• Penoplex El techo tiene un borde en forma de U, lo que aumenta la fiabilidad de la conexión.

Puedes distinguir por signos externos.

Se trata de diferencias externas. A continuación, considere las características técnicas.

Para empezar, prestemos atención a lo común a todas las especies, luego a lo que las distingue.

Características generales

Dado que la tecnología de producción de todos los tipos de Penoplex es similar, tienen muchas de las mismas características:

La absorción de agua es muy baja:

• cuando se sumerge en agua durante un día, no más del 0,4% del volumen;
• cuando se sumerge durante 28 días, 0,5% del volumen.

Resistencia al fuego - G4. El material se quema, por lo tanto, no debe usarse en lugares donde exista peligro de calentamiento por encima de 80 ° C.

La inflamabilidad no es la mejor característica

Las placas para aislamiento Penoplex son de diferentes espesores y densidades.

Como puede ver, en términos de indicadores de temperatura, cualquier tipo de Penoplex se puede utilizar en cualquier parte del país, desde el sur hasta el norte. Además, si se deja "invernar" sin protección, no le pasará nada al material. Este no es el mérito de Penoplex, sino la propiedad general de la espuma de poliestireno extruido.

Qué distingue a los diferentes tipos

El fabricante dividió los tipos de Penoplex en áreas de uso. Sus propiedades son óptimas para una aplicación específica. Por ejemplo, la mayor densidad de EPS, requerida debajo de la regla, no será necesaria cuando se instale en la base. Teniendo en cuenta que el precio difiere significativamente, no tiene sentido utilizar la marca “Foundation” para otros fines. Pero la diferencia en las cerraduras, en igualdad de condiciones, puede pasarse por alto. Aquí estamos hablando de facilidad de instalación.

Aunque, esto también es importante

Como se puede ver en la tabla, Penoplex para los cimientos y el techo es más denso, más duradero y soporta mejor las cargas de flexión. Diseñados para paredes y la marca "Comfort" son menos duraderos, ya que su área de aplicación no requiere resistencia a esfuerzos mecánicos.