Сравнение теплопроводности различных утеплителей

В сводной таблице приведена информация, необходимая для расчета характеристик возводимых конструкций при использовании различных строительных материалов.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Факторы, влияющие на теплопроводность

На каждую характеристику имеют влияние ряд факторов. Не исключением является и теплопроводность. Какие же факторы оказывают значительное влияние?

  1. Пористость поверхности. Неоднородность структуры, благотворно сказывается на теплопроводности. При прохождении через материалы такого рода большая часть тепловой энергии сохраняется.
  2. показатель влияет на пересечение частиц и более тесные контакты между ними. В свою очередь это увеличивает теплообменные процессы.
  3. выше данный фактор влияния — тем выше теплопроводность.

Рассмотрим подробнее каждый из популярных материалов для строительства по характеристикам

Дерево
  • Плотность, кг / м3: 500
  • Коэффициент теплопроводности, Вт / М°С: 0,14
  • Рекомендуемая толщина стены для средней полосы, м: не менее 0,5
Щелевой кирпич
  • Плотность, кг/м3: 1400-1700
  • Коэффициент теплопроводности, Вт / М°с: 0,5
  • Механопрочность, кгс / см2: 100-200
  • Влагопоглощение, % массы: 12-18
  • Морозоустойчивость, циклы: 100
  • Рекомендуемая толщина стены для средней полосы, м: не менее 1,2
Поризований блок
  • Плотность, кг/м3: 400-1000
  • Коэффициент теплопроводности, Вт/М°с: 0,18-0,28
  • Механопрочность, кгс/см2: 100-150
  • Влагопоглощение, % массы: 10-16
  • Морозоустойчивость, циклы: 100
  • Рекомендуемая толщина стены для средней полосы, м: не менее 0,6
Керамзитобетон
  • Плотность, кг / м3: 850-1800
  • Коэффициент теплопроводности, Вт / М°с: 0,4-0,8
  • Механопрочность, кгс / см2: 35-75
  • Вологопоглинання, % маси: 0
  • Морозоустойчивость, циклы: від 50
  • Рекомендуемая толщина стены для средней полосы, м: не менее 0,6
Пінобетон
  • Плотность, кг / м3: 600-1000
  • Коэффициент теплопроводности, Вт / М°с: 0,14-0,22
  • Механопрочность, кгс / см2: 15-25
  • Влагопоглощение, % массы: 10-16
  • Морозоустойчивость, циклы: від 35
  • Рекомендуемая толщина стены для средней полосы, м: не менее 1
Газобетон
  • Плотность, кг / м3: 300-600
  • Коэффициент теплопроводности, Вт / М°с: 0,08-0,14
  • Механопрочность, кгс / см2: 25-50
  • Влагопоглощение, % массы: 25
  • Морозоустойчивость, циклы: від 50
  • Рекомендуемая толщина стены для средней полосы, м: не менее 0,4
Читайте также:  Бетон М500 – основные характеристики и состав

Факторы влияния на теплопроводность

Теплопроводность зависит от плотности и толщины теплоизолята, поэтому важно учитывать ее при покупке. Плотность – это масса одного кубометра материалов, которые по этому критерию классифицируются как очень легкие, легкие, средние и жесткие. Легкие пористые изделия применяются для покрытия внутренних стен, несущих перегородок, плотные – для наружных работ.

Модификации с меньшей плотностью легче по весу, но имеют лучшие параметры теплопроводности. Сравнение утеплителей по плотности представлено в таблице.

Материал Показатель плотности, кг/м3
Минвата 50-200
Экструдированный пенополистирол 33-150
Пенополиуретан 30-80
Мастика из полиуретана 1400
Рубероид 600
Полиэтилен 1500

Чем выше плотность, тем меньше уровень пароизоляции.

Толщина материала также влияет на степень теплопередачи. Если она избыточная, нарушается естественная вентиляция помещений. Маленькая толщина становится причиной мостов холода и образования конденсата на поверхности. В результате стена покроется плесенью и грибком. Сравнить параметры толщины материалов можно в таблице.

Материал Толщина, мм
Пеноплекс 20
Минвата 38
Ячеистый бетон 270
Кладка из кирпича 370

При подборе толщины стоит учитывать климат местности, материал постройки.

Утеплители и их теплопроводность

Используются для утепления фундамента, пола, стен здания внутри и снаружи, потолка и крыши.

Пенопласт

  • Плотность: 15 кг/м³–50 кг/м³;
  • Теплопроводность: 0,31–0,33 Вт/м*К.

Пенополистирол

  • Плотность: 15 кг/м³–50 кг/м³;
  • Теплопроводность: 0,028–0,035 Вт/м*К.

Минеральная вата

Минеральная вата имеет способность впитывать влагу. Вода легко накапливается, но очень долго испаряется из данного звуко- и теплоизоляционного материала.

Если минвата перенасытится влагой, то потеряет свои основные изоляционные свойства. Чтобы не допустить впитывание влаги, минвату с двух сторон герметично закупоривают слоем гидроизоляции.

Стекловата

  • Плотность: 15 кг/м³–45 кг/м³;
  • Теплопроводность: 0,038–0,046 Вт/м*К.

Базальтовая (каменная) вата

  • Плотность: 30 кг/м³–200 кг/м³;
  • Теплопроводность: 0,035–0,042 Вт/м*К.

Эковата

  • Плотность: 30 кг/м³–110 кг/м³;
  • Теплопроводность: 0,032–0,041 Вт/м*К.

Сравнительные характеристики теплопроводности конструкционных строительных материалов и утеплителей необходимо проанализировать, выбрав для постройки или дополнительной теплоизоляции самый подходящий материал.

Видео о характеристиках теплоизоляционных материалов

7 лет назад intro (эксперт Builderclub) Давайте попробуем разобраться от чего зависит теплопроводность материала и как она может меняться с изменением плотности. И, что вообще за показатель плотность и на что он в первую очередь влияет.

Основным теплоизолятором в любом теплоизоляционном материале является воздух (в обычном или разряженном состоянии). Чем больше воздуха в материале и чем лучше этот воздух изолирован от наружного воздуха (чем сложнее воздуху перетекать внутри материала) — тем лучше (ниже) коэффициент теплопроводности материала.

Теперь далее. Структура пенопласта и структура минеральной ваты абсолютно разные по строению.

Минеральная вата состоит из множества переплетающихся волокон, между которыми находится основной теплоизолятор — воздух. Чем менее плотна эта структура, тем больше воздуха находится в материале (есть, конечно, определенный минимум, который: во-первых, обеспечивает изоляцию от наружного воздуха (оптимальный переток воздуха внутри матерала); во-вторых, позволяет держать форму материалу) и тем ниже теплопроводность этого материала. При более плотной структуре — воздуха меньше — теплопроводность выше (изменения в пределах 10%).

Пенопласт состоит из пенополистирольных шариков, внутри которых уже есть воздух. Поэтому изменение плотности в структуре этого материала (более плотное соединение шариков между собой) на теплопроводности, практически, не отражается (изменения колеблятся в районе долей процента).

Теперь зачем нужен параметр плотность. Чем плотнее материал тем бОльшую нагрузку он может нести. Например, минеральную вату с плотность 35 кг/ нельзя укладывать под стяжку пола или в колодцевую кладку стены, т.к. в первом случае стяжка ее раздавит, а во втором минеральная вата со временем осядет. И в первом, и во втором случаях нужно использовать более плотный материал (от 160 кг/ для стяжки и от 80 кг/ для колодцевой кладки).

Поскольку структура пенопласта другая, то сравнивать по несущей способности минеральную вату и пенопласт одинаковой плотности некорректно. Хотя, в итоге, плотность пенопласта так же влияет на несущую способность этого материала. Чем плотнее — тем выше несущая способность.

Надеюсь, достаточно понятно объяснил.

ответить

Читайте также:  Вентиляция на кухне: как сделать ествесственную и принудительную

Последние годы при строительстве дома или его ремонте большое внимание уделяется энергоэффективности. При уже существующих ценах на топливо это очень актуально. Причем похоже что дальше экономия будет приобретать все большую важность. Чтобы правильно подобрать состав и толщин материалов в пироге ограждающих конструкций (стены, пол, потолок, кровля) необходимо знать теплопроводность строительных материалов. Эта характеристика указывается на упаковках с материалами, а необходима она еще на стадии проектирования. Ведь надо решить из какого материала строить стены, чем их утеплять, какой толщины должен быть каждый слой.

Таблица тепловой эффективности материалов

Большинство сырья, которое используется при строительстве, не нуждается в самостоятельном измерении КТП. Для этого существует таблица теплопроводности материалов, которая показывает основные характеристики, требуемые для расчёта тепловой эффективности.

Материал Плотность, кг/м3 Теплопроводность, Вт/(м*градусы) ТеплоёмкостьДж/(кг*градусы)
Железобетон 2500 1,7 840
Бетон на гравии или щебне из природного камня 2400 1,51 840
Керамзитобетон лёгкий 500-1200 1,19-0,45 840
Кирпич строительный 800-1500 0,24-0,3 800
Силикатный кирпич 1000-2200 0,51-1,29 750-840
Железо 7870 70-80 450
Пенополистирол Пеноплэкс 110-140 0,042-0,05 1600
Плиты минераловатные 150-250 0,043-0,063

Большинство материалов отличается по своему составу. Например, теплопроводность кирпича зависит от того, из чего он сделан. Клинкерный имеет КТП от 0,8 до 1,6, а кремнезёмный 0,15. Также есть отличия по методу изготовления и стандартам ГОСТ.

Пенополистирол разной толщины Источник

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про деревянные перекрытия, какие они должны быть в домах с утеплением.

Теплопроводность и коэффициент теплопроводности. Что это такое

Так что же такое теплопроводность? С точки зрения физики теплопроводность – это молекулярный перенос теплоты между непосредственно соприкасающимися телами или частицами одного тела с различной температурой, при котором происходит обмен энергией движения структурных частиц (молекул, атомов, свободных электронов).

Можно сказать проще, теплопроводность – это  способность материала проводить тепло. Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Передача тепла происходит за счет передачи энергии при столкновении молекул вещества. Происходит это до тех пор, пока температура внутри тела не станет одинаковой. Такой процесс может происходить в твердых, жидких и газообразных веществах.

На практике, например в строительстве при теплоизоляции зданий, рассматривается другой аспект теплопроводности, связанный с передачей тепловой энергии. В качестве примера возьмем “абстрактный дом”.

В “абстрактном доме” стоит нагреватель, который поддерживает внутри дома постоянную температуру, скажем, 25 °С. На улице температура тоже постоянная, например, 0 °С.

Вполне понятно, что если выключить обогреватель, то через некоторое время в доме тоже будет 0 °С. Все тепло (тепловая энергия) через стены уйдет на улицу.

Чтобы поддерживать температуру в доме 25 °С, нагреватель должен  постоянно работать. Нагреватель постоянно создает тепло, которое постоянно уходит через стены на улицу.

Что влияет на коэффициент теплопроводности

Строительные материалы, кирпич, бетон, блоки, дерево, панели имеют разную теплопроводность. Но физические свойства этих материалов, влияющие на показатели проводимости тепла, одинаковы. Вот они:

Как данные параметры влияют на проводимость тепла. Плотность материала характеризуется взаимодействием частиц, передающих тепловую энергию, чем плотность выше, тем потери тепла больше. Пористость материала способствует разрушению его однородности, тепло задерживается порами, в которых воздух, а теплопроводность воздуха при 0°С равна 0,02 Вт/м*. Чем больше пористость кирпича или иного материала, тем ниже коэффициент теплопроводности. Если структура пол малого размера и закрытого типа, потери тепла снижаются. Повышенная влажность материала снижает (ухудшает) показатель, так как сухой воздух вытесняется влажным.

Читайте также:  Кирпич или газоблок: плюсы и минусы стеновых материалов

В строительной профессиональной практике коэффициент определяется формулами, для обычного понимания необходимо понимать, что проводимость тепловой энергии – величина нормируемая, конструкция строения должна представлять собой монолитное сооружение, возведенное из материалов естественной влажности, требуемой толщины, как показано на картинке.

Полезно знать, что все строительные материалы делятся на два класса:

  1. те, из которых возводят конструкцию, каркас сооружения;
  2. те, которыми производят утепление конструкции.

Материалы для несущих конструкций характеризуются высоким коэффициентом теплопроводности. Самым холодным среди прочих является железобетон с коэффициентом – 1,29. Самый теплый материалом для стен пенобетон– 0,08. Интересно, что кирпич, согласно присвоенным показателям неплохо держит тепло:

Таким образом, таблица подсказывает, какой кирпич выбрать для строительства своего дома.

Важно!Теплопроводность только один из большого числа технических показателей строительного материала, принимать во внимание которые необходимо при проектировании и возведении будущего дома. . Кроме того, кирпич от разных производителей также различается по техническим и физическим, а также ценовым показателям

Кроме того, кирпич от разных производителей также различается по техническим и физическим, а также ценовым показателям.

Как влияет теплопроводность бетона на микроклимат внутри помещения

Из множества строительных материалов, применяемых для возведения зданий, одним из наиболее распространенных является бетон. Среди главных рабочих характеристик материала выделяется коэффициент теплопроводности бетона. На этапе проектирования необходимо предусмотреть применение в процессе строительства теплоизоляционных материалов, позволяющих превратить возведенную железобетонную конструкцию в жилое строение. Ведь важно возвести не только устойчивое, экологически чистое и оригинальное здание, но и создать благоприятные условия для проживания.

Зная теплопроводность бетонного массива, и правильно выбрав теплоизоляционные материалы, можно добиться значительных результатов:

  • существенно сократить тепловые потери;
  • снизить затраты на обогрев помещения;
  • обеспечить внутри здания комфортный микроклимат.

Влияние уровня теплопроводности на внутренний микроклимат выражается простой зависимостью:

  • при возрастании коэффициента, интенсивность тепловой передачи возрастает, и строение, возведенное из материала с такими характеристиками, быстрее остывает и, соответственно, ускоренными темпами нагревается;
  • снижение способности бетонного массива передавать тепло позволяет на протяжении увеличенного периода времени сохранять внутри помещения комфортную температуру, с соответственным уменьшением тепловых потерь.
Как влияет теплопроводность бетона на микроклимат внутри помещения

Зная теплопроводность бетонного массива можно обеспечить внутри здания комфортный микроклимат

Как влияет теплопроводность бетона на микроклимат внутри помещения
Как влияет теплопроводность бетона на микроклимат внутри помещения
Как влияет теплопроводность бетона на микроклимат внутри помещения

Если подытожить, то степень теплопроводимости бетона является определяющим фактором, влияющим на комфортность жилища. Различные виды бетона отличаются структурой массива, свойствами применяемого наполнителя и, соответственно, степенью теплопроводности. Важно использовать такие марки бетона совместно с утеплителями, чтобы обеспечить надежное удержание бетонным массивом тепла в помещении. Выбор применяемых для строительства материалов производится на проектной стадии.

Как влияет теплопроводность бетона на микроклимат внутри помещения

Использование значений теплопроводности на практике

Материалы, используемые в строительстве, могут быть конструкционными и теплоизолирующими.

Самое большое значение теплопроводности у конструкционных материалов, которые используются при возведении перекрытий, стен и потолков. Если не использовать сырье с теплоизолирующими свойствами, то для сохранения тепла потребуется монтаж толстого слоя .

Поэтому при возведении постройки стоит использовать дополнительные материалы. При этом значение имеет теплопроводность строительных материалов, таблица показывает все значения.

Полезная информация! Для построек из древесины и пенобетона не обязательно использовать дополнительное утепление. Даже применяя низкопроводной материал, толщина сооружения не должна быть менее 50 см.

Какой метод измерения теплопроводности лучше всего подходит для вашего материала?

Существуют методы измерения тепловодности, такие как LFA, GHP, HFM и TCT. Они отличаются друг от друга размерами и геометрическими параметрами образцов, применяемых для проверки теплопроводности металлов.

Эти сокращения можно расшифровать как:

  • GHP (метод горячей охранной зоны);
  • HFM (метод теплового потока);
  • TCT (метод горячей проволоки).

Вышеуказанные способы применяют для определения коэффициентов различных металлов и их сплавов. Вместе с тем с использованием этих методов, занимаются исследованием других материалов, например, минералокерамики или огнеупорных материалов.

Образцы металлов, на которых проводят исследования, имеют габаритные размеры 12,7×12,7×2.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.