поиск











Rambler's Top100

Справочник > Свойства материалов
СВОЙСТВА

Теплопроводность.
В общем виде теплопроводность можно представить как функцию многих переменных, (смотри рис.1 и рис.2, рис.3).

 


У ряда материалов - особенно волокнистых - теплопроводность с увеличением средней плотности вначале резко уменьшается, а затем возрастает примерно пропорционально увеличению средней плотности материала. Это можно объяснить тем, что при очень малой средней плотности и большом количестве крупных пор теплопроводность конвекцией растет. С ростом плотности увеличивается доля передачи тепла кондукцией.


Таким образом, можно констатировать, что теплопроводность является важнейшей технической характеристикой ТИМ. От нее зависит напрямую и, так называемое, термическое сопротивление ограждения R(терм), кв.мК/Вт, где:
- толщина слоев материалов ограждения;
- расчетные значения теплопроводности данного материала в ограждении.
Тогда сопротивление теплопередаче ограждения составит:
R(о) = R(н) + R(терм) + R(вн), где R(н) и R(вн) - сопротивления теплопередаче на границе ограждение - наружный воздух, внутренний воздух-ограждение соответственно.
Согласно Постановлению № 18-81 Министерства строительства РФ от 11.08.95, начиная с 1 сентября 1995 г. проектирование, а с 1 июня 1996 г. - новое строительство, реконструкция, модернизация и капитальный ремонт зданий, должны вестись в соответствии с изменениями № 3 СНиП 11-3-79 "Строительная теплотехника". Органам Государственного архитектурно-строительного надзора и Главгосэкспертизы надлежит обеспечить надзор за выполнением этого Постановления. Департамент архитектуры Минстроя РФ в 1995-96 гг. разработал альбом проектных решений по увеличению теплозащиты ограждений. Сопротивление теплопередаче Rо повышается для всех видов ограждения и вводится в 2 этапа. Например, для региона г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области: Rо берется согласно таблицы.


Пористость ТИМ колеблется от 70 % до 99,9 % по объему. Если поры материала заполнены воздухом, то при высокой пористости он имеет небольшую теплопроводность (теплопроводность воздуха равна 0,027 Вт/мК).
Температуростойкость является весьма важным свойством теплоизоляционных материалов, особенно при использовании их для изоляции промышленного оборудования, работающего при высоких температурах. Характеризуют температуростойкость материалов технической и экономической предельными температурами применения. Под технической температурой понимают ту температуру, при которой материал может эксплуатироваться без изменения технических свойств.
Экономическая предельная температура применения определяется не только температуростойкостью материала, но и другими его показателями - теплопроводностью, стоимостью, условиями монтажа и т. д. Некоторые материалы с повышенной теплопроводностью нерационально, например, использовать для высокотемпературной изоляции, несмотря на их высокую техническую предельную температуру применения.
Паропроницаемость.
ТИМ с сообщающимися открытыми порами пропускают значительное количество водяного пара, почти столько же, сколько воздуха. Благодаря малому сопротивлению паропроницаемости они почти всегда сухие; конденсация пара наблюдается в основном в следующем слое на более холодной стороне ограждения.
Воизбежание конденсации водяного пара, теплая сторона должна обладать большей паронепроницаемостью, чем холодная сторона, а также воздухонепроницаемостью.
Воздухонепроницаемость.
Теплоизолирующие свойства основываются на том, что предотвращается движение воздуха внутри изоляции.


Мягкие изоляционные материалы настолько хорошо пропускают воздух, что движение воздуха приходится предотвращать путем применения отдельной ветрозащиты. Жесткие изделия, в свою очередь, обладают хорошей воздухонепроницаемостью и не нуждаются в каких-либо специальных мерах. Они могут применяться также в качестве ветрозащиты.
Ветрозащитные свойства.
При устройстве теплоизоляции наружных стен и других вертикальных конструкций, воспринимающих напор ветра, следует помнить, что при скорости ветра 1 м/с и выше необходимо поверхность ТИМ покрывать ветрозащитным слоем.
См. "Общие рекомендации по использованию ТИМ".
Химическая стойкость.
Минеральные ТИМ обладают хорошей стойкостью к действию органических веществ, таких как масла и растворители. Также слабые кислые или щелочные вещества не вызывают проблем.
В условиях нормальной влажности они не способствуют коррозии, хотя и не могут предотвратить ее. Поэтому все металлические элементы должны быть выполнены из антикоррозийного материала.
Выбор толщины ограждения в северных регионах страны.
Экономисты Финляндии подсчитали, что правильно выбранный путь энергосбережения за счет широкого использования строительной и технической теплоизоляции привел к уменьшению расхода энергии на 46% (от 74 кВт.ч/куб.м/год в 1974 году до 40 кВт.ч/куб.м/год в 1991 году). Оптимальная толщина ограждения в северных странах выбирается исходя из того, что R(о) больше или равно 3,5; при этом, конечно, учитывается и стоимость всего ограждения: капитальные затраты на возведение ограждения, которые растут с увеличением R(о) и качества материалов, но при этом расходы на эксплуатацию увеличиваются, в результате общий расход, приведенный на 1 кв.м стены, падает для оптимального уровня.


Идея выбора оптимальной толщины и качества ограждения такова: лучше первоначально потратить на возведение стены с повышенным тепловым комфортом и в зимние холодные месяцы отопительного сезона тратить мало тепловой энергии на поддержание тепла внутри помещений, чем построить стены с низким термическим сопротивлением и затем десятилетиями топить улицу.
Большое внимание уделяется и вопросам дополнительного утепления существующих зданий, (подробно смотри "Стены", "Фасадная отделка зданий") особенно панельных домов постройки 60-70 годов.
Например: Стена из полнотелого кирпича = 51 см (2 кирпича эффекктивнее дырчатого) имеет: R(о)=R(н) + R(к) + R(вн) = 0,22 + 0,51/0,8 = 1,07 кв.мК/Вт, т.е. вдвое ниже требуемого (толщина одного кирпича д.б. 1 м).
Если взять стену из камня (средняя плотность - 900 кг/куб.м), то толщина стены будет 60 см (1,5 камня) и R(о) = 0,22 + 0,6/0,28 = 2,4 кв.мК/Вт, где 0,28 Вт/мК - теплопроводность (стеновые камни из аэрированного легкого бетона).
Наиболее рациональным вариантом могут быть стены-сэндвичи в виде панелей с утеплителем из минеральной ваты и вспененных пластмасс. Однако, как показывает зарубежный многолетний опыт, имея прекрасные теплотехнические характеристики (R(тр) = 3 - 5 кв.мК/Вт), они не исключают гниения на стыках теплоизоляционных обшивок, издают запах плесени и т.п. Хотя у них малая материалоемкость (1 кв.м имеет массу не более 10-15 кг/кв.м стены), технологичность монтажа делают их привлекательными, но если они выполнены с обшивкой, алюминиевым листом или пластмассовой вагонкой, то проникнуть внутрь такого дома не представляет большого труда (прямо с улицы).


Copyright © АПЕКСОФТ, 2007.