Confronto della conduttività termica dei riscaldatori
Maggiore è la conduttività termica, peggiore è il materiale che funge da isolante.
Iniziamo a confrontare i materiali di isolamento termico per un motivo, poiché questa è senza dubbio la caratteristica più importante. Mostra quanto calore passa il materiale non per un certo periodo di tempo, ma costantemente. La conducibilità termica è espressa come coefficiente ed è calcolata in watt per metro quadrato. Ad esempio, un coefficiente di 0,05 W / m * K indica che la perdita di calore costante per metro quadrato è di 0,05 watt. Più alto è il coefficiente, migliore è la conduzione del calore del materiale, rispettivamente, come riscaldatore funziona peggio.
Di seguito è riportata una tabella che confronta i comuni riscaldatori a conducibilità termica:
| Nome materiale | Conducibilità termica, W/m * K |
| Minvata | 0,037-0,048 |
| polistirolo | 0,036-0,041 |
| PPU | 0,023-0,035 |
| Penoizol | 0,028-0,034 |
| Ecowool | 0,032-0,041 |
Dopo aver studiato i suddetti tipi di isolamento e le loro caratteristiche, possiamo concludere che, a parità di spessore, l'isolamento termico più efficace tra tutti è la schiuma poliuretanica bicomponente liquida (PPU).
Lo spessore dell'isolamento è di fondamentale importanza, deve essere calcolato individualmente per ogni caso. Il risultato è influenzato dalla regione, dal materiale e dallo spessore delle pareti, dalla presenza di zone cuscinetto d'aria.
Le caratteristiche comparative dei riscaldatori mostrano che la conduttività termica è influenzata dalla densità del materiale, in particolare per la lana minerale. Maggiore è la densità, minore è l'aria nella struttura dell'isolamento. Come sai, l'aria ha un basso coefficiente di conduttività termica, che è inferiore a 0,022 W / m * K. Sulla base di ciò, con un aumento della densità, aumenta anche il coefficiente di conduttività termica, che influisce negativamente sulla capacità del materiale di trattenere il calore.
Cos'è la conducibilità termica
Puoi scoprire quanto un particolare materiale è in grado di trattenere il calore in base al suo coefficiente di conduttività termica. Determinare questo indicatore è molto semplice. Prendi un pezzo di materiale con una superficie di 1 m2 e un metro di spessore. Uno dei suoi lati viene riscaldato e il lato opposto viene lasciato freddo. In questo caso, la differenza di temperatura dovrebbe essere dieci volte maggiore. Successivamente, esaminano quanto calore raggiungerà il lato freddo in un'ora. La conducibilità termica viene misurata in watt diviso per il prodotto del metro e del grado (W/mK). Quando acquisti polistirolo espanso per il rivestimento di una casa, una loggia o un balcone, dovresti assolutamente guardare questo indicatore.
Confronto della permeabilità al vapore dei riscaldatori
Elevata permeabilità al vapore = assenza di condensa.
La permeabilità al vapore è la capacità di un materiale di far passare l'aria e con essa il vapore. Cioè, l'isolamento può respirare. Ultimamente i produttori hanno focalizzato molta attenzione su questa caratteristica dell'isolamento domestico. In effetti, l'elevata permeabilità al vapore è necessaria solo quando si isola una casa in legno. In tutti gli altri casi, questo criterio non è categoricamente importante.
Caratteristiche dei riscaldatori per permeabilità al vapore, tabella:
| Nome materiale | Permeabilità al vapore acqueo, mg / m * h * Pa |
| Minvata | 0,49-0,6 |
| polistirolo | 0,03 |
| PPU | 0,02 |
| Penoizol | 0,21-0,24 |
| Ecowool | 0,3 |
Il confronto dei riscaldatori per pareti ha mostrato che i materiali naturali hanno il più alto grado di permeabilità al vapore, mentre i riscaldatori polimerici hanno un coefficiente estremamente basso. Ciò indica che materiali come la schiuma di poliuretano e il polistirene hanno la capacità di trattenere il vapore, cioè svolgono la funzione di barriera al vapore.Penoizol è anche un tipo di polimero a base di resine. La sua differenza dalla schiuma di poliuretano e dalla schiuma è nella struttura delle celle che si aprono. In altre parole, è un materiale con una struttura cellulare aperta. La capacità dell'isolamento termico di far passare il vapore è strettamente correlata alla caratteristica successiva: l'assorbimento dell'umidità.
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Caratteristiche dei materiali
Un indicatore importante per i materiali da costruzione è la loro capacità di accendersi. Il Polyfoam appartiene alla categoria dei normalmente combustibili, mentre il penoplex è un materiale altamente combustibile. Per ridurne l'infiammabilità, in fase di produzione, il materiale viene trattato con ritardanti di fiamma. Il risultato è stato raggiunto, ma solo il penoplex ha iniziato a emettere nell'atmosfera: pericolosi gas velenosi.
I produttori di entrambi i tipi di materiali rivendicano una durata di servizio illimitata. Ma una tale affermazione è appropriata in assenza di radiazioni ultraviolette sulla superficie dei materiali. Pertanto, possiamo parlare di durata, dopo aver coperto la schiuma e la schiuma con materiali protettivi.
Questo materiale è altamente resistente all'umidità e a tenuta d'aria. Polyfoam perde in questi parametri, poiché non è una barriera affidabile per la circolazione dell'aria ed è meno protetto dall'umidità.
La differenza tra schiuma e schiuma è dovuta ai seguenti parametri:
- forza;
- resistenza all'umidità;
- tenuta all'aria.
Penoplex ha i seguenti vantaggi:
- l'alta densità del materiale riduce le sue proprietà di isolamento termico;
- in assenza di lavorazioni aggiuntive, è inferiore all'infiammabilità della schiuma;
- basso coefficiente di pulizia ambientale;
- alto grado di resistenza all'umidità.
La schiuma è caratterizzata dalle seguenti proprietà:
- densità minima, ma il miglior grado di isolamento termico;
- mancanza di isolamento acustico;
- minima resistenza all'umidità.
Queste sono le principali proprietà importanti di entrambi i materiali da costruzione per l'isolamento, in base alle quali vengono selezionati. Entrambi i materiali sono facili da installare e lavorare, ma quando si sceglie un materiale per l'isolamento, è importante tenere conto di un fattore come la sua area di applicazione.
Panoramica sull'igroscopicità dell'isolamento termico
L'elevata igroscopicità è un inconveniente che deve essere eliminato.
Igroscopicità: la capacità di un materiale di assorbire l'umidità, misurata come percentuale del proprio peso di isolamento. L'igroscopicità può essere definita il lato debole dell'isolamento termico e più alto è questo valore, più misure serie saranno necessarie per neutralizzarlo. Il fatto è che l'acqua, penetrando nella struttura del materiale, riduce l'efficacia dell'isolamento. Confronto dell'igroscopicità dei più comuni materiali di isolamento termico nell'edilizia civile:
| Nome materiale | Assorbimento di umidità,% in peso |
| Minvata | 1,5 |
| polistirolo | 3 |
| PPU | 2 |
| Penoizol | 18 |
| Ecowool | 1 |
Il confronto dell'igroscopicità dei riscaldatori per la casa ha mostrato un elevato assorbimento di umidità del penoizol, mentre questo isolamento termico ha la capacità di distribuire e rimuovere l'umidità. A causa di ciò, anche se bagnato del 30%, la conduttività termica non diminuisce. Nonostante il fatto che la lana minerale abbia una bassa percentuale di assorbimento dell'umidità, ha particolarmente bisogno di protezione. Dopo aver bevuto l'acqua, la tiene, non permettendole di uscire. Allo stesso tempo, la capacità di prevenire la perdita di calore è drasticamente ridotta.
Per escludere l'ingresso di umidità nella lana minerale, vengono utilizzati film barriera al vapore e membrane di diffusione. Fondamentalmente, i polimeri sono resistenti all'esposizione prolungata all'umidità, ad eccezione della normale schiuma di polistirene, si degrada rapidamente.In ogni caso l'acqua non ha giovato ad alcun materiale termoisolante, quindi è estremamente importante escludere o minimizzare il loro contatto.
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Confronto delle caratteristiche dei riscaldatori popolari
Styrofoam (polistirolo espanso)
Questo isolamento è il più popolare grazie alla sua facilità di installazione e al basso costo.
La plastica espansa è costituita da polistirene espanso, ha una conduttività termica molto bassa, è resistente all'umidità, può essere facilmente tagliata con un coltello ed è comoda durante l'installazione. A causa del suo basso costo, è molto richiesto per l'isolamento di vari locali. Tuttavia, il materiale è piuttosto fragile e supporta anche la combustione, rilasciando sostanze tossiche nell'atmosfera. Polyfoam è preferibile da utilizzare in locali non residenziali.
Penoplex (polistirene espanso estruso)
L'isolamento non è soggetto a decomposizione e umidità, è molto resistente e facile da usare - può essere facilmente tagliato con un coltello. Il basso assorbimento d'acqua fornisce cambiamenti insignificanti nella conduttività termica del materiale in condizioni di elevata umidità, le piastre hanno un'elevata resistenza alla compressione, non subiscono decomposizione. Grazie a ciò, la schiuma di polistirene estruso può essere utilizzata per isolare la fondazione della striscia e l'area cieca. Penoplex è ignifugo, durevole e facile da usare.
Lana di basalto
Il materiale è costituito da rocce basaltiche mediante fusione e soffiaggio con l'aggiunta di componenti per ottenere una struttura fibrosa del materiale con proprietà idrorepellenti. Durante il funzionamento, la lana di basalto Rockwool non si addensa, il che significa che le sue proprietà non cambiano nel tempo. Il materiale è ignifugo ed ecologico, ha un buon isolamento acustico e prestazioni di isolamento termico. Utilizzato per l'isolamento interno ed esterno. In ambienti umidi è necessaria un'ulteriore barriera al vapore.
Lana minerale
La lana minerale è realizzata con materiali naturali: rocce, scorie, dolomite utilizzando una tecnologia speciale. Minvata Isover ha una bassa conducibilità termica, è ignifuga e assolutamente sicura. Uno degli svantaggi dell'isolamento è la sua bassa resistenza all'umidità, che richiede la disposizione di ulteriore umidità e barriera al vapore durante l'utilizzo. Si sconsiglia l'uso del materiale per l'isolamento di scantinati di case e fondazioni, nonché in ambienti umidi: bagni turchi, bagni, spogliatoi.
Penofol, izolon (isolante termico in polietilene rivestito di pellicola)
L'isolamento è costituito da più strati di polietilene espanso di vari spessori e strutture porose. Il materiale ha spesso uno strato di pellicola per un effetto riflettente ed è disponibile in rotoli e fogli. L'isolamento ha uno spessore di diversi millimetri (10 volte più sottile dell'isolamento convenzionale), ma riflette fino al 97% di energia termica, un materiale molto leggero, sottile e facile da usare. Sono utilizzati per l'isolamento termico e l'impermeabilizzazione dei locali. Ha una lunga durata, non emette sostanze nocive.
Installazione ed efficienza operativa
L'installazione di PPU è semplice e veloce.
Il confronto delle caratteristiche dei riscaldatori dovrebbe essere effettuato tenendo conto dell'installazione, perché anche questo è importante. È più facile lavorare con l'isolamento termico liquido, come la schiuma di poliuretano e il penoizol, ma ciò richiede un'attrezzatura speciale. È anche facile posare l'ecowool (cellulosa) su superfici orizzontali, ad esempio quando si isola un pavimento o un sottotetto. Per spruzzare ecowool sulle pareti con il metodo bagnato, sono necessari anche dispositivi speciali.
Polyfoam viene posato sia lungo la cassa che immediatamente sul piano di lavoro.In linea di principio, questo vale anche per le lastre di lana di roccia. Inoltre, è possibile posare l'isolante in lastre sia su superfici verticali che orizzontali (anche sotto il massetto). La morbida lana di vetro in rotoli viene posata solo lungo la cassa.
Durante il funzionamento, lo strato di isolamento termico può subire alcune modifiche indesiderate:
- saturare l'umidità;
- restringersi;
- diventare una casa per i topi;
- collasso per esposizione a raggi infrarossi, acqua, solventi, ecc.
Oltre a tutto quanto sopra, la sicurezza antincendio dell'isolamento termico è di grande importanza. Confronto dei riscaldatori, tabella del gruppo di infiammabilità:
| Nome materiale | Gruppo di infiammabilità |
| Minvata | NG (non acceso) |
| polistirolo | G1-G4 (altamente infiammabile) |
| PPU | G2 (moderatamente infiammabile) |
| Penoizol | G1 (leggermente infiammabile) |
| Ecowool | G2 (moderatamente infiammabile) |
Proprietà di isolamento
Quando si sceglie l'isolamento, è necessario tenere conto di un'ampia gamma delle sue caratteristiche. Il più importante di questi sarà:
Schema di isolamento delle pareti con lana di vetro.
- Densità. La conduttività termica è direttamente correlata a questo indicatore. Più è denso, maggiore è la conduttività termica. Inoltre, questo indicatore è in gran parte decisivo per superfici variamente orientate.
- Conduttività termica. Questo è il principale indicatore di isolamento. Minore è la capacità di trattenere il calore, maggiore è il materiale necessario per l'isolamento. A sua volta, questo indicatore dipende dalla capacità di assorbire l'umidità.
- Igroscopicità. I riscaldatori, in cui questo indicatore è basso, assorbono male l'umidità e, di conseguenza, hanno una bassa capacità di condurre il calore, il che influisce sia sulla quantità richiesta che sulla durata.
Inoltre, in base alle loro proprietà meccaniche, i riscaldatori sono generalmente suddivisi in quattro classi:
- sfuso - granuli o briciole - sostanze schiumose di varie frazioni;
- cotone idrofilo - materiale arrotolato direttamente o vari prodotti con il suo utilizzo;
- piatti - piatti di varie dimensioni realizzati mediante incollaggio e pressatura;
- blocchi di schiuma - realizzati in calcestruzzo espanso, vetro o altri materiali con proprietà appropriate.
Risultati
Oggi abbiamo esaminato i materiali isolanti per la casa più comunemente usati. Confrontando diverse caratteristiche, abbiamo ottenuto dati sulla conduttività termica, la permeabilità al vapore, l'igroscopicità e il grado di infiammabilità di ciascuno dei riscaldatori. Tutti questi dati possono essere combinati in una tabella comune:
| Nome materiale | Conducibilità termica, W/m * K | Permeabilità al vapore acqueo, mg / m * h * Pa | Assorbimento dell'umidità,% | Gruppo di infiammabilità |
| Minvata | 0,037-0,048 | 0,49-0,6 | 1,5 | NG |
| polistirolo | 0,036-0,041 | 0,03 | 3 | G1-G4 |
| PPU | 0,023-0,035 | 0,02 | 2 | G2 |
| Penoizol | 0,028-0,034 | 0,21-0,24 | 18 | D1 |
| Ecowool | 0,032-0,041 | 0,3 | 1 | G2 |
Oltre a queste caratteristiche, abbiamo stabilito che è più facile lavorare con l'isolamento liquido e l'eco-lana. PPU, penoizol ed ecowool (installazione a umido) vengono semplicemente spruzzati sulla superficie di lavoro. L'ecowool secco viene riempito manualmente.
Cosa determina la conduttività termica della schiuma
Il valore della conducibilità termica della schiuma, come qualsiasi altro materiale, dipende da tre componenti principali:
- temperatura dell'aria;
- densità del pannello di schiuma;
- il livello di umidità dell'ambiente in cui viene utilizzato l'isolamento.
Come si può vedere dal diagramma, a basse temperature dell'aria, il gradiente lungo lo spessore della parete varia linearmente da valori negativi sulla superficie esterna del rivestimento a + 20 ° C all'interno della stanza. È necessario selezionare la conducibilità termica e lo spessore del materiale in modo che il punto di rugiada, ovvero la temperatura alla quale il vapore acqueo inizia a condensare, sia all'interno della schiuma.
Influenza della densità e dell'umidità dell'ambiente
Nonostante tutte le assicurazioni dei produttori, la schiuma è in grado di assorbire e condurre il vapore acqueo, per confronto, il valore di permeabilità al vapore per il foglio di schiuma è inferiore solo del 20% rispetto alla permeabilità del legno.Naturalmente, la presenza di vapore acqueo nello spessore del materiale espanso influisce in modo significativo sulla sua conduttività termica. È quasi impossibile trovare la dipendenza nei libri di riferimento, quindi, nei calcoli, viene effettuata una correzione empirica per la conduttività termica, basata sullo spessore dell'isolamento termico.
Polyfoam è in grado di assorbire fino al 3% di acqua negli strati superficiali. La profondità di assorbimento è di 2 mm, quindi, quando si determina la conducibilità termica di un materiale, questi millimetri vengono espulsi dallo spessore effettivo dell'isolamento termico. Pertanto, un foglio di plastica espansa con uno spessore di 10 mm avrà una conduttività termica non 5 volte superiore a un foglio di 50 mm, ma 7 volte di più. Con uno spessore significativo della schiuma, superiore a 80 mm, la resistenza termica aumenta molto più velocemente del suo spessore.
Il secondo fattore che influenza la conduttività termica è la densità del materiale. A parità di spessore, il materiale di qualità diverse può avere una densità doppia. Si ritiene che il 98% della struttura dell'isolamento sia aria secca. Con il raddoppio della quantità di polistirolo nel pannello, naturalmente, aumenta anche la conducibilità termica, di circa il 3%.
Ma non si tratta nemmeno della quantità di polistirolo, cambia la dimensione delle sfere e delle celle che compongono la schiuma, si formano zone locali ad altissima conducibilità termica o ponti freddi. Ciò è particolarmente vero per crepe e giunti, eventuali zone di deformazione e l'installazione di elementi di fissaggio. Pertanto, quando si installano i tasselli per ombrelli, si consiglia di limitare il numero di elementi di fissaggio a 3 punti.
Effetto della composizione chimica sulla conduttività termica
Poche persone prestano attenzione alle proprietà speciali della schiuma. Oggi, il problema più serio con la schiuma è la sua capacità di accendersi e rilasciare prodotti di combustione tossici. SNiP e GOST richiedono che la schiuma utilizzata per l'isolamento degli edifici residenziali abbia un tempo di autoestinguenza non superiore a 4 s. Per questo vengono utilizzati sali di numerosi metalli non ferrosi, come cromo, nichel, ferro, l'inclusione nella composizione di sostanze che emettono anidride carbonica quando vengono riscaldate.
Di conseguenza, in pratica, la schiuma con l'indice "C" - autoestinguente ha una conducibilità termica significativamente superiore rispetto alle marche convenzionali di polistirene espanso. La pratica dell'utilizzo del polistirene espanso per l'isolamento nell'Unione europea ha dimostrato che è più redditizio ed economico applicare uno speciale rivestimento di agenti che formano gas sulla superficie esterna della schiuma non modificata. Questa soluzione consente di preservare le proprietà di risparmio di calore e la compatibilità ambientale del materiale, aumentando notevolmente la sicurezza antincendio.
