Comparación de las principales características de varios calentadores: conductividad térmica y densidad, higroscopicidad y espesor. Aislamiento térmico Comparación de materiales de pared Tabla de aislamiento térmico
Últimos años al construir una casa o repararla gran atención dado a la eficiencia energética. Con los precios del combustible ya existentes, esto es muy importante. Y parece que los ahorros adicionales serán cada vez más importantes. Para seleccionar correctamente la composición y el espesor de los materiales en el pastel de las estructuras de cerramiento (paredes, pisos, techos, techos), es necesario conocer la conductividad térmica materiales de construcción. Esta característica se indica en el embalaje con materiales y es necesaria en la etapa de diseño. Después de todo, es necesario decidir de qué material construir paredes, cómo aislarlas, qué grosor debe tener cada capa.
¿Qué es la conductividad térmica y la resistencia térmica?
Al elegir materiales de construcción para la construcción, es necesario prestar atención a las características de los materiales. Una de las posiciones clave es la conductividad térmica. Se muestra por el coeficiente de conductividad térmica. Esta es la cantidad de calor que un material en particular puede conducir por unidad de tiempo. Es decir, cuanto menor es este coeficiente, peor conduce el calor el material. Por el contrario, cuanto mayor sea el número, mejor se elimina el calor.
Los materiales con baja conductividad térmica se utilizan para aislamiento, con alta - para transferencia o eliminación de calor. Por ejemplo, los radiadores están hechos de aluminio, cobre o acero, ya que transfieren bien el calor, es decir, tienen una alta conductividad térmica. Para el aislamiento, se utilizan materiales con un bajo coeficiente de conductividad térmica: retienen mejor el calor. Si un objeto consta de varias capas de material, su conductividad térmica se determina como la suma de los coeficientes de todos los materiales. En los cálculos, se calcula la conductividad térmica de cada uno de los componentes del "pastel", se resumen los valores encontrados. En general, obtenemos la capacidad de aislamiento térmico de la envolvente del edificio (paredes, piso, techo).
También existe la resistencia térmica. Refleja la capacidad del material para impedir el paso del calor a través de él. Es decir, es el recíproco de la conductividad térmica. Y, si ves un material con alta resistencia térmica, se puede utilizar para aislamiento térmico. Un ejemplo de materiales de aislamiento térmico puede ser la popular lana mineral o de basalto, poliestireno, etc. Se necesitan materiales con baja resistencia térmica para eliminar o transferir calor. Por ejemplo, aluminio o radiadores de acero Se utilizan para calefacción, ya que desprenden bien el calor.
Tabla de conductividad térmica de los materiales de aislamiento térmico.
Para facilitar que la casa se mantenga caliente en invierno y fresca en verano, la conductividad térmica de paredes, pisos y techos debe tener al menos una cifra determinada, que se calcula para cada región. La composición del "pastel" de paredes, piso y techo, el grosor de los materiales se toman de tal manera que la cifra total no sea menor (o mejor, al menos un poco más) recomendada para su región.
A la hora de elegir los materiales hay que tener en cuenta que algunos de ellos (no todos) conducen mucho mejor el calor en condiciones de mucha humedad. Si durante el funcionamiento es probable que ocurra tal situación durante mucho tiempo, en los cálculos se utiliza la conductividad térmica para este estado. Los coeficientes de conductividad térmica de los principales materiales utilizados para el aislamiento se muestran en la tabla.
| Nombre del material | Conductividad térmica W/(m °C) | ||
|---|---|---|---|
| Seco | Bajo humedad normal | con mucha humedad | |
| fieltro de lana | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
| Lana mineral de roca 25-50 kg/m3 | 0,036 | 0,042 | 0,045 |
| Lana mineral de roca 40-60 kg/m3 | 0,035 | 0,041 | 0,044 |
| Lana mineral de roca 80-125 kg/m3 | 0,036 | 0,042 | 0,045 |
| Lana mineral de roca 140-175 kg/m3 | 0,037 | 0,043 | 0,0456 |
| Lana mineral de roca 180 kg/m3 | 0,038 | 0,045 | 0,048 |
| Lana de vidrio 15 kg/m3 | 0,046 | 0,049 | 0,055 |
| Lana de vidrio 17 kg/m3 | 0,044 | 0,047 | 0,053 |
| Lana de vidrio 20 kg/m3 | 0,04 | 0,043 | 0,048 |
| Lana de vidrio 30 kg/m3 | 0,04 | 0,042 | 0,046 |
| Lana de vidrio 35 kg/m3 | 0,039 | 0,041 | 0,046 |
| Lana de vidrio 45 kg/m3 | 0,039 | 0,041 | 0,045 |
| Lana de vidrio 60 kg/m3 | 0,038 | 0,040 | 0,045 |
| Lana de vidrio 75 kg/m3 | 0,04 | 0,042 | 0,047 |
| Lana de vidrio 85 kg/m3 | 0,044 | 0,046 | 0,050 |
| Poliestireno expandido (poliestireno, PPS) | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
| Espuma de poliestireno extruido (EPS, XPS) | 0,029 | 0,030 | 0,031 |
| hormigón celular, hormigón celular mortero de cemento, 600kg/m3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
| Hormigón celular, hormigón celular sobre mortero de cemento, 400 kg/m3 | 0,11 | 0,14 | 0,15 |
| Hormigón celular, hormigón celular sobre mortero de cal, 600 kg/m3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
| Hormigón celular, hormigón celular sobre mortero de cal, 400 kg/m3 | 0,13 | 0,22 | 0,28 |
| Espuma de vidrio, miga, 100 - 150 kg/m3 | 0,043-0,06 | ||
| Espuma de vidrio, miga, 151 - 200 kg/m3 | 0,06-0,063 | ||
| Espuma de vidrio, miga, 201 - 250 kg/m3 | 0,066-0,073 | ||
| Espuma de vidrio, miga, 251 - 400 kg/m3 | 0,085-0,1 | ||
| Bloque de espuma 100 - 120 kg/m3 | 0,043-0,045 | ||
| Bloque de espuma 121- 170 kg/m3 | 0,05-0,062 | ||
| Bloque de espuma 171 - 220 kg/m3 | 0,057-0,063 | ||
| Bloque de espuma 221 - 270 kg/m3 | 0,073 | ||
| Lana ecológica | 0,037-0,042 | ||
| Espuma de poliuretano (PPU) 40 kg/m3 | 0,029 | 0,031 | 0,05 |
| Espuma de poliuretano (PPU) 60 kg/m3 | 0,035 | 0,036 | 0,041 |
| Espuma de poliuretano (PPU) 80 kg/m3 | 0,041 | 0,042 | 0,04 |
| Espuma de polietileno reticulado | 0,031-0,038 | ||
| Vacío | 0 | ||
| Aire +27°C. 1 atm | 0,026 | ||
| Xenón | 0,0057 | ||
| Argón | 0,0177 | ||
| Aerogel (Aerogeles de Aspen) | 0,014-0,021 | ||
| lana de escoria | 0,05 | ||
| vermiculita | 0,064-0,074 | ||
| goma espuma | 0,033 | ||
| Láminas de corcho 220 kg/m3 | 0,035 | ||
| Láminas de corcho 260 kg/m3 | 0,05 | ||
| Esteras de basalto, lienzos | 0,03-0,04 | ||
| Remolcar | 0,05 | ||
| Perlita, 200 kg/m3 | 0,05 | ||
| Perlita expandida, 100 kg/m3 | 0,06 | ||
| Tableros aislantes de lino, 250 kg/m3 | 0,054 | ||
| Hormigón de poliestireno, 150-500 kg/m3 | 0,052-0,145 | ||
| Corcho granulado, 45 kg/m3 | 0,038 | ||
| Corcho mineral en base bituminosa, 270-350 kg/m3 | 0,076-0,096 | ||
| Suelo de corcho, 540 kg/m3 | 0,078 | ||
| Corcho técnico, 50 kg/m3 | 0,037 | ||
Parte de la información se toma de las normas que prescriben las características de ciertos materiales (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Apéndice 2)). El material que no se especifica en las normas se encuentra en los sitios web de los fabricantes. Como no hay normas, diferentes fabricantes pueden variar significativamente, por lo que al comprar, preste atención a las características de cada material adquirido.
Tabla de conductividad térmica de materiales de construcción.
Paredes, techos, pisos, puedes hacerlo desde diferentes materiales, pero sucedió que la conductividad térmica de los materiales de construcción generalmente se compara con Enladrillado. Todos conocen este material, es más fácil hacer asociaciones con él. Los gráficos más populares, que demuestran claramente la diferencia entre los diferentes materiales. Una de esas imágenes está en el párrafo anterior, la segunda es una comparación. pared de ladrillo y paredes de troncos - abajo. Es por eso que los materiales de aislamiento térmico se eligen para paredes de ladrillo y otros materiales con alta conductividad térmica. Para facilitar la selección, se tabula la conductividad térmica de los principales materiales de construcción.
| Nombre del material, densidad | Coeficiente de conductividad térmica | ||
|---|---|---|---|
| seco | a la humedad normal | a alta humedad | |
| CPR (mortero cemento-arena) | 0,58 | 0,76 | 0,93 |
| Mortero de cal y arena | 0,47 | 0,7 | 0,81 |
| Yeso | 0,25 | ||
| Hormigón celular, hormigón celular sobre cemento, 600 kg/m3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
| Hormigón celular, hormigón celular sobre cemento, 800 kg/m3 | 0,21 | 0,33 | 0,37 |
| Hormigón celular, hormigón celular sobre cemento, 1000 kg/m3 | 0,29 | 0,38 | 0,43 |
| Hormigón celular, hormigón celular sobre cal, 600 kg/m3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
| Hormigón celular, hormigón celular sobre cal, 800 kg/m3 | 0,23 | 0,39 | 0,45 |
| Hormigón celular, hormigón celular sobre cal, 1000 kg/m3 | 0,31 | 0,48 | 0,55 |
| vidrio de ventana | 0,76 | ||
| arbolito | 0,07-0,17 | ||
| Hormigón con piedra natural triturada, 2400 kg/m3 | 1,51 | ||
| Hormigón ligero con piedra pómez natural, 500-1200 kg/m3 | 0,15-0,44 | ||
| Hormigón sobre escoria granulada, 1200-1800 kg/m3 | 0,35-0,58 | ||
| Hormigón sobre escoria de caldera, 1400 kg/m3 | 0,56 | ||
| Hormigón sobre piedra triturada, 2200-2500 kg/m3 | 0,9-1,5 | ||
| Hormigón sobre escoria combustible, 1000-1800 kg/m3 | 0,3-0,7 | ||
| bloque cerámico poroso | 0,2 | ||
| Hormigón vermiculita, 300-800 kg/m3 | 0,08-0,21 | ||
| Hormigón de arcilla expandida, 500 kg/m3 | 0,14 | ||
| Hormigón de arcilla expandida, 600 kg/m3 | 0,16 | ||
| Hormigón de arcilla expandida, 800 kg/m3 | 0,21 | ||
| Hormigón de arcilla expandida, 1000 kg/m3 | 0,27 | ||
| Hormigón de arcilla expandida, 1200 kg/m3 | 0,36 | ||
| Hormigón de arcilla expandida, 1400 kg/m3 | 0,47 | ||
| Hormigón de arcilla expandida, 1600 kg/m3 | 0,58 | ||
| Hormigón de arcilla expandida, 1800 kg/m3 | 0,66 | ||
| Escalera de ladrillo macizo cerámico en el CPR | 0,56 | 0,7 | 0,81 |
| Albañilería de ladrillo cerámico hueco en el CPR, 1000 kg/m3) | 0,35 | 0,47 | 0,52 |
| Albañilería de ladrillo cerámico hueco en el CPR, 1300 kg/m3) | 0,41 | 0,52 | 0,58 |
| Albañilería de ladrillo cerámico hueco en el CPR, 1400 kg/m3) | 0,47 | 0,58 | 0,64 |
| Albañilería de ladrillos macizos de silicato al CPR, 1000 kg/m3) | 0,7 | 0,76 | 0,87 |
| Mampostería de ladrillos huecos de silicato en el CPR, 11 huecos | 0,64 | 0,7 | 0,81 |
| Mampostería de ladrillos huecos de silicato en el CPR, 14 huecos | 0,52 | 0,64 | 0,76 |
| Caliza 1400 kg/m3 | 0,49 | 0,56 | 0,58 |
| Caliza 1+600 kg/m3 | 0,58 | 0,73 | 0,81 |
| Caliza 1800 kg/m3 | 0,7 | 0,93 | 1,05 |
| Caliza 2000 kg/m3 | 0,93 | 1,16 | 1,28 |
| Arena de construcción, 1600 kg/m3 | 0,35 | ||
| Granito | 3,49 | ||
| Mármol | 2,91 | ||
| Arcilla expandida, grava, 250 kg/m3 | 0,1 | 0,11 | 0,12 |
| Arcilla expandida, grava, 300 kg/m3 | 0,108 | 0,12 | 0,13 |
| Arcilla expandida, grava, 350 kg/m3 | 0,115-0,12 | 0,125 | 0,14 |
| Arcilla expandida, grava, 400 kg/m3 | 0,12 | 0,13 | 0,145 |
| Arcilla expandida, grava, 450 kg/m3 | 0,13 | 0,14 | 0,155 |
| Arcilla expandida, grava, 500 kg/m3 | 0,14 | 0,15 | 0,165 |
| Arcilla expandida, grava, 600 kg/m3 | 0,14 | 0,17 | 0,19 |
| Arcilla expandida, grava, 800 kg/m3 | 0,18 | ||
| Placas de yeso, 1100 kg/m3 | 0,35 | 0,50 | 0,56 |
| Placas de yeso, 1350 kg/m3 | 0,23 | 0,35 | 0,41 |
| Arcilla, 1600-2900 kg/m3 | 0,7-0,9 | ||
| Arcilla refractaria, 1800 kg/m3 | 1,4 | ||
| Arcilla expandida, 200-800 kg/m3 | 0,1-0,18 | ||
| Hormigón de arcilla expandida sobre arena de cuarzo con porización, 800-1200 kg/m3 | 0,23-0,41 | ||
| Hormigón de arcilla expandida, 500-1800 kg/m3 | 0,16-0,66 | ||
| Hormigón de arcilla expandida sobre arena perlita, 800-1000 kg/m3 | 0,22-0,28 | ||
| Ladrillo clinker, 1800 - 2000 kg/m3 | 0,8-0,16 | ||
| Ladrillo cara vista cerámico, 1800 kg/m3 | 0,93 | ||
| Albañilería de escombros de densidad media, 2000 kg/m3 | 1,35 | ||
| Láminas de yeso, 800 kg/m3 | 0,15 | 0,19 | 0,21 |
| Láminas de yeso, 1050 kg/m3 | 0,15 | 0,34 | 0,36 |
| Madera contrachapada | 0,12 | 0,15 | 0,18 |
| Tablero de fibras, aglomerado, 200 kg/m3 | 0,06 | 0,07 | 0,08 |
| Tablero de fibras, aglomerado, 400 kg/m3 | 0,08 | 0,11 | 0,13 |
| Tablero de fibras, aglomerado, 600 kg/m3 | 0,11 | 0,13 | 0,16 |
| Tablero de fibras, aglomerado, 800 kg/m3 | 0,13 | 0,19 | 0,23 |
| Tablero de fibras, aglomerado, 1000 kg/m3 | 0,15 | 0,23 | 0,29 |
| Linóleo de PVC sobre base termoaislante, 1600 kg/m3 | 0,33 | ||
| Linóleo de PVC sobre base termoaislante, 1800 kg/m3 | 0,38 | ||
| Linóleo de PVC sobre base de tela, 1400 kg/m3 | 0,2 | 0,29 | 0,29 |
| Linóleo de PVC sobre base de tela, 1600 kg/m3 | 0,29 | 0,35 | 0,35 |
| Linóleo de PVC sobre base de tela, 1800 kg/m3 | 0,35 | ||
| Placas planas de amianto-cemento, 1600-1800 kg/m3 | 0,23-0,35 | ||
| Alfombra, 630 kg/m3 | 0,2 | ||
| Policarbonato (láminas), 1200 kg/m3 | 0,16 | ||
| Hormigón de poliestireno, 200-500 kg/m3 | 0,075-0,085 | ||
| Roca de concha, 1000-1800 kg/m3 | 0,27-0,63 | ||
| Fibra de vidrio, 1800 kg/m3 | 0,23 | ||
| Baldosa de hormigón, 2100 kg/m3 | 1,1 | ||
| Baldosa cerámica, 1900 kg/m3 | 0,85 | ||
| Tejas de PVC, 2000 kg/m3 | 0,85 | ||
| Yeso de cal, 1600 kg/m3 | 0,7 | ||
| Yeso cemento-arena, 1800 kg/m3 | 1,2 | ||
La madera es uno de los materiales de construcción con una conductividad térmica relativamente baja. La tabla proporciona datos indicativos para diferentes razas. Al comprar, asegúrese de observar la densidad y el coeficiente de conductividad térmica. No todos son los mismos que se prescriben en los documentos reglamentarios.
| Nombre | Coeficiente de conductividad térmica | ||
|---|---|---|---|
| Seco | Bajo humedad normal | con mucha humedad | |
| Pino, abeto a través del grano | 0,09 | 0,14 | 0,18 |
| Pino, abeto a lo largo del grano | 0,18 | 0,29 | 0,35 |
| Roble a lo largo del grano | 0,23 | 0,35 | 0,41 |
| Roble a través del grano | 0,10 | 0,18 | 0,23 |
| árbol de corcho | 0,035 | ||
| Abedul | 0,15 | ||
| Cedro | 0,095 | ||
| Caucho natural | 0,18 | ||
| Arce | 0,19 | ||
| Tilo (15% de humedad) | 0,15 | ||
| Alerce | 0,13 | ||
| Serrín | 0,07-0,093 | ||
| Remolcar | 0,05 | ||
| Parquet de roble | 0,42 | ||
| Pieza parquet | 0,23 | ||
| Parquet de paneles | 0,17 | ||
| Abeto | 0,1-0,26 | ||
| Álamo | 0,17 | ||
Los metales conducen muy bien el calor. Suelen ser el puente del frío en el diseño. Y esto también hay que tenerlo en cuenta, para excluir el contacto directo mediante capas y juntas termoaislantes, que se denominan roturas térmicas. La conductividad térmica de los metales se resume en otra tabla.
| Nombre | Coeficiente de conductividad térmica | Nombre | Coeficiente de conductividad térmica | |
|---|---|---|---|---|
| Bronce | 22-105 | Aluminio | 202-236 | |
| Cobre | 282-390 | Latón | 97-111 | |
| Plata | 429 | Hierro | 92 | |
| Estaño | 67 | Acero | 47 | |
| Oro | 318 |
Cómo calcular el espesor de la pared
Para que la casa sea cálida en invierno y fresca en verano, es necesario que las estructuras de cerramiento (paredes, suelo, techo/cubierta) tengan una cierta resistencia térmica. Este valor es diferente para cada región. Depende de la temperatura y la humedad promedio en un área en particular.
Resistencia térmica del recinto
estructuras para regiones rusas
Para que las facturas de calefacción no sean demasiado grandes, es necesario seleccionar los materiales de construcción y su grosor para que su resistencia térmica total no sea inferior a la indicada en la tabla.
Cálculo del espesor de pared, espesor de aislamiento, capas de acabado.
Para construcción moderna una situación típica es cuando la pared tiene varias capas. Excepto estructura portante hay aislamiento, materiales de acabado. Cada capa tiene su propio grosor. ¿Cómo determinar el espesor del aislamiento? El cálculo es fácil. Basado en la fórmula:
R es resistencia térmica;
p es el espesor de la capa en metros;
k es el coeficiente de conductividad térmica.
Primero debe decidir los materiales que utilizará en la construcción. Además, debe saber exactamente qué tipo de material de pared, aislamiento, acabado, etc. será. Después de todo, cada uno de ellos contribuye al aislamiento térmico, y en el cálculo se tiene en cuenta la conductividad térmica de los materiales de construcción.
Primero, se considera la resistencia térmica del material estructural (a partir del cual se construirá la pared, el techo, etc.), luego se selecciona el espesor del aislamiento seleccionado de acuerdo con el principio "residual". También puede tener en cuenta las características de aislamiento térmico de los materiales de acabado, pero generalmente van "más" a los principales. Por lo tanto, se establece una cierta reserva "por si acaso". Esta reserva le permite ahorrar en calefacción, lo que posteriormente tiene un efecto positivo en el presupuesto.
Un ejemplo de cálculo del espesor del aislamiento.
Tomemos un ejemplo. Vamos a construir una pared de ladrillos: un ladrillo y medio, aislaremos lana mineral. Según la tabla, la resistencia térmica de las paredes de la región debe ser de al menos 3,5. El cálculo para esta situación se da a continuación.
Si el presupuesto es limitado, puedes llevar 10 cm de lana mineral, y se cubrirá lo que falte materiales de acabado. Estarán dentro y fuera. Pero, si desea que sus facturas de calefacción sean lo más bajas posible, mejor acabado deje "más" al valor calculado. Esta es tu reserva para el momento de los más temperaturas bajas, ya que las normas de resistencia térmica de las envolventes de los edificios se calculan en función de la temperatura media de varios años, y los inviernos son anormalmente fríos. Porque simplemente no se tiene en cuenta la conductividad térmica de los materiales de construcción utilizados para la decoración.
El propósito del aislamiento de edificios es mantener el calor en invierno, ahorrar energía y reducir el costo de calefacción de una casa. Años de práctica han demostrado que la forma más efectiva de aislar casa privada, es enfundarlo desde el exterior con uno de los calentadores. La pregunta es cuál elegir, porque el mercado de la construcción ofrece una amplia gama de nuevos materiales.
Indicadores de mesa
La siguiente tabla lo ayudará a no cometer un error al elegir un material aislante térmico. Indica no solo el coeficiente de conductividad térmica, sino también el grado de permeabilidad al vapor, que juega un papel importante en el uso del aislamiento en trabajos al aire libre.
|
Material |
Densidad |
permeabilidad al vapor |
Conductividad térmica |
|
espuma de poliestireno |
150 kg/m 3 |
0,05 |
0,05 |
|
espuma de poliestireno |
100 kg/m 3 |
0,05 |
0,041 |
|
lana mineral |
200 kg/m 3 |
0,49 |
0,07 |
|
lana mineral |
100 kg/m 3 |
0,56 |
0,056 |
|
espuma de poliuretano |
80 kg/m 3 |
0,05 |
0,041 |
|
espuma de poliuretano |
60 kg/m 3 |
0,05 |
0,035 |
|
Vidrio de espuma |
400kg/m3 |
0.02 |
0,11 |
Las propiedades adicionales del aislamiento de edificios, que determinan la reacción de los materiales a diversas influencias físicas, como la absorción de agua, la expansión térmica y la capacidad calorífica, se pueden encontrar en los libros de referencia de materiales de construcción.
La tabla muestra que la lana mineral (basalto) tiene la mayor permeabilidad al vapor. Además, tiene una conductividad térmica bastante baja, lo que permite utilizar placas de menor espesor para el aislamiento.
El vidrio de espuma tiene el coeficiente de ahorro de calor más bajo, por lo que es mejor usarlo cuando se trata de aislar los cimientos de la casa desde el exterior.
Si comparamos lana mineral con poliestireno expandido y otros tipos de aislamiento enumerados en la tabla, tienen menos permeabilidad al vapor y tienen aproximadamente la misma conductividad térmica. En consecuencia, las paredes revestidas con estos materiales “respirarán” menos.
Qué buscar al elegir
Lo primero que debe interesar a la hora de comprar un calefactor es su rendimiento de aislamiento térmico, y cuanto menor sea la cifra de conductividad térmica, mejor mantendrá la casa caliente en invierno y fresca en verano.
La capacidad calorífica de un material depende de su capacidad para acumular y retener calor. Cuanto mayor sea su densidad, más aislamiento puede almacenar energía, por lo tanto los mejores calentadores aquellos en cuya estructura hay muchas formaciones de burbujas o cavidades microscópicas aisladas entre sí.
El siguiente indicador es la permeabilidad al vapor. Cuanto más alto sea, mejor se eliminará el exceso de humedad del edificio y se acumulará menos en las paredes de la casa. Los materiales con baja permeabilidad al vapor reducen la capacidad del edificio para retener el calor y es necesario instalar una mejor ventilación forzada, que es un costo adicional.
Los aislantes con poco peso son más fáciles de transportar, instalar y siempre son más económicos. Pero lo más importante, se requieren menos sujetadores para colgarlo y no es necesario reforzar las paredes y los cimientos. Los indicadores de combustibilidad de los materiales juegan un papel importante, especialmente cuando se aíslan edificios de madera. Los más refractarios son la espuma de vidrio y la lana de basalto.
Los materiales de aislamiento modernos tienen características únicas y se utilizan para resolver problemas de cierto espectro. La mayoría de ellos están pensados para el tratamiento de las paredes de la casa, pero también los hay específicos pensados para arreglar puertas y aberturas de ventanas, uniones de techo con soportes de carga, sótano y espacio en el ático. Por lo tanto, al comparar materiales de aislamiento térmico, es necesario tener en cuenta no solo sus propiedades operativas, sino también el alcance.
Parámetros principales
La calidad del material se puede evaluar en función de varias características fundamentales. El primero de ellos es el coeficiente de conductividad térmica, que se denota con el símbolo "lambda" (ι). Este coeficiente muestra cuánto calor pasa a través de una pieza de material con un espesor de 1 metro y un área de 1 m² en 1 hora, siempre que la diferencia entre las temperaturas del ambiente en ambas superficies sea de 10 °C.
Los indicadores del coeficiente de conductividad térmica de cualquier calentador dependen de muchos factores: humedad, permeabilidad al vapor, capacidad calorífica, porosidad y otras características del material.
sensibilidad a la humedad
La humedad es la cantidad de humedad contenida en el aislamiento. El agua es un excelente conductor del calor, y la superficie saturada contribuirá al enfriamiento de la habitación. En consecuencia, el material aislante térmico empapado de agua perderá sus cualidades y no dará el efecto deseado. Y viceversa: cuantas más propiedades hidrofugantes tenga, mejor.
La permeabilidad al vapor es un parámetro cercano a la humedad. En términos numéricos, representa el volumen de vapor de agua que atraviesa 1 m2 de aislamiento en 1 hora, con la condición de que la diferencia de presión de vapor potencial sea de 1 Pa y la temperatura del medio sea la misma.
Con alta permeabilidad al vapor, el material se puede humedecer. En este sentido, al aislar las paredes y techos de la casa, se recomienda instalar un revestimiento de barrera de vapor.
Absorción de agua: la capacidad de un producto para absorber líquido cuando entra en contacto con él. El coeficiente de absorción de agua es muy importante para los materiales que se utilizan para disponer el aislamiento térmico externo. El aumento de la humedad del aire, la precipitación atmosférica y el rocío pueden provocar un deterioro de las características del material.
Densidad y capacidad calorífica
La porosidad es el número de poros de aire expresado como porcentaje del volumen total del producto. Distinguir los poros cerrados y abiertos, grandes y pequeños. Es importante que estén distribuidos uniformemente en la estructura del material: esto indica la calidad del producto. La porosidad puede llegar en ocasiones al 50%, en el caso de algunos tipos de plásticos celulares, esta cifra es del 90-98%.
La densidad es una de las características que afectan a la masa de un material. Una tabla especial ayudará a determinar ambos parámetros. Conociendo la densidad, puede calcular cuánto aumentará la carga en las paredes de la casa o sus pisos.
Capacidad de calor: un indicador que muestra cuánto calor está listo para acumular aislamiento térmico. Bioestabilidad: la capacidad de un material para resistir los efectos de factores biológicos, como la flora patógena. Resistencia al fuego: la resistencia del aislamiento al fuego, mientras que este parámetro no debe confundirse con la seguridad contra incendios. Hay otras características, que incluyen resistencia, resistencia a la flexión, resistencia a las heladas, resistencia al desgaste.
Además, al realizar cálculos, debe conocer el coeficiente U: la resistencia de las estructuras a la transferencia de calor. Este indicador no tiene nada que ver con las cualidades de los materiales en sí, pero es necesario conocerlo para hacer Buena elección entre varios calentadores. El coeficiente U es la relación entre la diferencia de temperatura en ambos lados del aislamiento y el volumen de flujo de calor que lo atraviesa. Para encontrar la resistencia térmica de paredes y techos, necesita una tabla donde se calcule la conductividad térmica de los materiales de construcción.
Puede hacer los cálculos necesarios usted mismo. Para hacer esto, el espesor de la capa de material se divide por el coeficiente de su conductividad térmica. El último parámetro, si hablamos de aislamiento, debe indicarse en el embalaje del material. En el caso de los elementos estructurales de las casas, todo es un poco más complicado: aunque su espesor se puede medir de forma independiente, la conductividad térmica del hormigón, la madera o el ladrillo habrá que buscarla en manuales especializados.
Al mismo tiempo, los materiales a menudo se usan para aislar paredes, techos y pisos en una habitación. diferente tipo, ya que para cada plano se debe calcular por separado el coeficiente de conductividad térmica.
Conductividad térmica de los principales tipos de aislamiento.
Según el coeficiente U, puede elegir qué tipo de aislamiento térmico es mejor usar y qué grosor debe tener la capa de material. La siguiente tabla contiene información sobre la densidad, la permeabilidad al vapor y la conductividad térmica de los calentadores populares:
Ventajas y desventajas
Al elegir el aislamiento térmico, es necesario tener en cuenta no solo su propiedades físicas, sino también parámetros como la facilidad de instalación, la necesidad de mantenimiento adicional, la durabilidad y el costo.
Comparación de las opciones más modernas.
Como muestra la práctica, es más fácil realizar la instalación de espuma de poliuretano y penoizol, que se aplican a la superficie tratada en forma de espuma. Estos materiales son plásticos, llenan fácilmente las cavidades dentro de las paredes del edificio. La desventaja de las sustancias espumables es la necesidad de usar equipamiento especial para rociarlos.
Como muestra la tabla anterior, la espuma de poliestireno extruido es un digno competidor de la espuma de poliuretano. Este material viene en bloques sólidos, pero se puede cortar en cualquier forma con un cuchillo de carpintero normal. Comparando las características de la espuma y los polímeros sólidos, vale la pena señalar que la espuma no forma costuras, y esta es su principal ventaja en comparación con los bloques.
Comparación de materiales de algodón.
La lana mineral tiene propiedades similares a los plásticos de espuma y al poliestireno expandido, pero al mismo tiempo "respira" y no se quema. También tiene mejor resistencia a la humedad y prácticamente no cambia su calidad durante la operación. Si se puede elegir entre polímeros sólidos y lana mineral, es mejor dar preferencia a este último.
En la lana de roca caracteristicas comparativas la misma que la del mineral, pero el costo es mayor. Ecowool tiene un precio asequible y es fácil de instalar, pero tiene poca resistencia a la compresión y se hunde con el tiempo. La fibra de vidrio también se hunde y, además, se desmorona.
Materiales a granel y orgánicos.
Para el aislamiento térmico de la casa, a veces se utilizan materiales a granel: perlita y gránulos de papel. Repelen el agua y son resistentes a los factores patógenos. La perlita es respetuosa con el medio ambiente, no se quema y no se asienta. Sin embargo, los materiales a granel rara vez se usan para el aislamiento de paredes, es mejor equipar los pisos y techos con su ayuda.
De los materiales orgánicos, es necesario distinguir el lino, la fibra de madera y corcho. son seguros para medioambiente, pero son propensos a quemarse a menos que estén impregnados con sustancias especiales. Además, la fibra de madera está expuesta a factores biológicos.
En general, si tenemos en cuenta el costo, la practicidad, la conductividad térmica y la durabilidad de los calentadores, entonces los mejores materiales para el acabado de paredes y techos: espuma de poliuretano, penoizol y lana mineral. Otros tipos de aislamiento tienen propiedades específicas, ya que están diseñados para situaciones no estándar, y se recomienda usar dicho aislamiento solo si no hay otras opciones.
Los requisitos para casas y apartamentos privados en términos de retención de calor han aumentado significativamente. Muchos recurren al acabado adicional de los pisos del ático, muros exteriores debido al costo cada vez mayor de la energía.
En los últimos años, han aparecido suficientes materiales que pueden mejorar significativamente la conservación del calor en una casa o apartamento privado. También tienen una serie de otras propiedades que generalmente los convierten en una excelente alternativa a una renovación importante.
Variedades y descripción.
Los consumidores pueden elegir entre materiales con diferentes propiedades mecánicas.
La facilidad de instalación y las propiedades dependen en gran medida de esto. Según este indicador, existen:
- bloques de espuma. Están hechos de hormigón con aditivos especiales. Como resultado reacción química la estructura es porosa.
- Platos. El material de construcción de varios espesores y densidades se produce presionando o pegando.
- Lana de algodón. Se vende en rollos y se caracteriza por una estructura fibrosa.
- Gránulos (migas). con sustancias espumosas de varias fracciones.
Es importante saber: la selección del material se lleva a cabo teniendo en cuenta las propiedades, el costo y el propósito. El uso del mismo aislamiento para paredes y pisos de áticos no le permitirá obtener el efecto deseado, a menos que se indique que está destinado a una superficie específica.
Varias sustancias pueden actuar como materias primas para calentadores. Todos se dividen en dos categorías:
- orgánico a base de turba, juncos, madera;
- inorgánico - hecho de hormigón celular, minerales, sustancias que contienen asbesto, etc.
Propiedades básicas
La eficacia de un material depende en gran medida de tres características principales. A saber:
- Conductividad térmica. Este es el indicador principal del material, expresado por un coeficiente, calculado en vatios por 1 metro cuadrado. Dependiendo del nivel de retención de calor, se requieren diferentes cantidades de aislamiento. Se ve significativamente afectado por la tasa de absorción de humedad.
- Densidad. Una característica igualmente importante. Cuanto mayor sea la densidad del material poroso, más eficientemente se retendrá el calor dentro del edificio. En la mayoría de los casos, este indicador es decisivo al elegir un calentador para paredes, pisos o techos.
- Higroscopicidad. La resistencia a la humedad es muy importante. Por ejemplo, los pisos del sótano, que se encuentran en lugares húmedos, es importante aislar con un material con la menor higroscopicidad, que es, por ejemplo, plastiforme.
Es necesario prestar atención a una serie de otros indicadores. Esto es resistencia al daño mecánico, temperaturas extremas, inflamabilidad y durabilidad.
Comparación de indicadores clave
Para comprender qué tan efectivo será este o aquel aislamiento, es necesario comparar los principales indicadores de materiales. Esto se puede hacer mirando la Tabla 1.
| Material | Densidad kg/m3 | Conductividad térmica | higroscopicidad | Capa mínima, cm |
| espuma de poliestireno | 30-40 | Muy bajo | Medio | 10 |
| plastiforme | 50-60 | Bajo | Muy bajo | 2 |
| 60-70 | Bajo | Medio | 5 | |
| espuma de poliestireno | 35-50 | Muy bajo | Medio | 10 |
| 25-32 | bajo | bajo | 20 | |
| 35-125 | Bajo | alto | 10-15 | |
| 130 | Bajo | alto | 15 | |
| 500 | alto | Bajo | 20 | |
| hormigón celular | 400-800 | alto | alto | 20-40 |
| Vidrio de espuma | 100-600 | Bajo | bajo | 10-15 |
Tabla 1 Comparación de las propiedades de aislamiento térmico de los materiales
Al mismo tiempo, muchos prefieren plastiformes, lana mineral u hormigón celular. Esto se debe a preferencias individuales, características de instalación y algunas propiedades físicas.
Características de la aplicación
Antes de decidir sobre los materiales para el acabado de una casa o apartamento privado, es necesario calcular correctamente el grosor de la capa de un aislamiento en particular.
- Para superficies horizontales (piso, techo), se puede usar casi cualquier material. Es obligatorio el uso de una capa adicional de alta resistencia mecánica.
- Se recomienda aislar los pisos del sótano con materiales de construcción con baja higroscopicidad. Se debe tener en cuenta la alta humedad. De lo contrario, el aislamiento bajo la influencia de la humedad perderá parcial o completamente sus propiedades.
- Para superficies verticales (paredes) es necesario utilizar materiales tipo placa-lámina. Los a granel o enrollados se hundirán con el tiempo, por lo que debe considerar cuidadosamente el método de fijación.
Instalación de varios tipos.
Al elegir uno u otro material para una mejor conservación del calor en una casa o apartamento, debe tener en cuenta las características de su instalación. Complejidad y conjunto de herramientas para realizar trabajo de instalación depende en gran medida de la forma de aislamiento térmico. A saber:
- arcilla expandida. Para uso en pisos y pisos. Necesita una herramienta para zanjas y materiales de construcción adicionales (solado o tablas). También necesitará una capa impermeabilizante en forma de material para techos u otro material similar.
- lana mineral. Instalación correcta implica el uso herramienta de mano para fijar el marco. La lana mineral es muy fácil de instalar en celdas preparadas previamente, pero se requiere una fijación uniforme en todo el plano. Capa impermeabilizante encima del aislamiento - condición requerida funcionamiento prolongado. Se puede utilizar para superficies verticales y horizontales.
Nota: al instalar cualquier tipo de aislamiento, es importante recordar acerca de la barrera hidroeléctrica y de vapor. Es muy importante proteger el acabado de la exposición directa a la humedad.
- espuma de poliestireno Las placas se unen a la superficie con tacos con "pyatak". Entre herramientas necesarias destornillador, punzón, cuchillo de construcción y tacos. forma de material de construcción y un peso ligero incluso le permite realizar de forma independiente la cantidad total de trabajo para período corto tiempo.
- vidrio de espuma. Para una conexión estrecha con la superficie, se utilizan sujetadores mecánicos o soluciones (cemento, masillas y otros adhesivos). La elección depende del material de las paredes. Los bloques son muy populares, pero también hay placas y gránulos en el surtido.
que elegir
Cada año aparecen nuevos materiales de construcción en varias exposiciones. Con su ayuda, puede reducir significativamente los costos de energía en la estación fría. Pero cuál de ellos será la mejor solución en todos los aspectos. Las opiniones de los expertos difieren ampliamente.
La selección del material se basa en las propiedades, el costo y la facilidad de instalación. Los fabricantes aplican ciertas marcas a los productos, lo que simplifica enormemente la elección. Por ejemplo, la espuma para paredes, pisos o techos tiene diferentes propiedades y tiene marcas especiales.
Muchos prefieren lana mineral en habitaciones secas, espuma de poliestireno en habitaciones con mucha humedad y aislamiento rociado para lugares de difícil acceso.
Qué aislamiento es mejor: ecowool, lana de roca o espuma de poliestireno, vea el siguiente video:
La capacidad de los cuerpos y sustancias para transferir energía interna, definida en macroprocesos por el término " energía térmica se llama conductividad térmica. En ingeniería y construcción, la conductividad térmica de estructuras externas es uno de los criterios estandarizados más importantes.
La fórmula de conductividad térmica (Ley de Fourier), que se analiza con más detalle a continuación, relaciona la cantidad de energía térmica transferida por unidad de tiempo a través de una unidad de área a través del coeficiente de conductividad térmica, que sirve como característica básica de las estructuras de construcción en términos de su transferencia de calor.
La conductividad térmica de algunos materiales de aislamiento térmico los hace inadecuados para su uso en la construcción de una casa, aunque sus otros indicadores son bastante aceptables. La conductividad térmica de las mezclas y materiales compuestos utilizados para la construcción de viviendas suele ser superior a la de otras sustancias, ya que esta propiedad se tiene en cuenta a la hora de desarrollar sus composiciones.
Es posible determinar numéricamente el coeficiente de conductividad térmica de un material utilizando instrumentos y técnicas especiales que se requieren para cumplir con los estándares arquitectónicos existentes en Rusia.
Construcción de materiales de aislamiento térmico y su conductividad térmica.
La conductividad térmica de la estructura es función no solo de los componentes que componen su composición, la porosidad del aislamiento juega un papel importante, ya que el aire es un buen aislante térmico. La transferencia de calor de los materiales porosos es mucho menor que la de los monolíticos.
La comparación de la gama de propiedades de los productos estructurales, que incluye: características de resistencia, cargas permitidas, conductividad térmica de los materiales y espesores requeridos para cumplir con los estándares de conductividad térmica, lleva a la conclusión de que para la construcción de alta calidad casa moderna se requiere el uso de materiales termoaislantes con una alta capacidad aislante por unidad de volumen y masa.
Una dirección separada en la creación de materiales de aislamiento térmico es el aislamiento de tuberías. Las tuberías afectan significativamente el volumen útil del espacio habitable, por lo que una reducción significativa en el grosor de su aislamiento térmico requerido para el funcionamiento normal del sistema es uno de los requisitos importantes del diseño moderno.
Propiedades ambientales y transferencia de calor.
La transferencia de calor en las estructuras de los edificios depende no solo de las propiedades de los materiales de aislamiento térmico y las diferencias de temperatura, sino también de los parámetros ambientales. Cuanto menor sea el punto de rocío, es decir, cuanto menos agua haya en el aire, menor será su conductividad térmica. En este caso, el aire frío siempre tiene un punto de rocío más bajo.
Por lo tanto, para mejorar el aislamiento térmico del espacio habitable, se utilizan materiales de barrera de vapor, cuya acción se basa en el principio de las membranas. Separan el aire húmedo en un lado de los materiales de aislamiento térmico del aire en su superficie, reduciendo así significativamente la conductividad térmica de la pared.
La comparación de los espesores de los materiales aislantes del calor necesarios para garantizar los estándares arquitectónicos aceptables de una casa construida con y sin barrera de vapor conduce a una conclusión inequívoca sobre la necesidad inequívoca de utilizar las telas de membrana propuestas junto con las aislantes del calor en paredes y techos. capas aislantes del calor.
Los materiales de aislamiento térmico utilizados para la disposición de tuberías de sistemas de calefacción y sistemas de suministro de agua son principalmente productos hechos de materiales porosos con baja conductividad térmica, que tienen películas continuas obtenidas por extrusión en sus superficies, lo que a su vez garantiza la constancia del punto de rocío dentro de los poros. Por lo tanto, el diámetro de los productos para un aislamiento fiable de tuberías es mucho menor de lo que se necesitaría sin tales superficies.
Tabla de conductividad térmica
La conductividad térmica de algunos materiales se muestra en la siguiente tabla. En el directorio se puede encontrar información sobre otros productos de construcción en la construcción.
| Material | Coeficiente de conductividad térmica | Espesor requerido | |
| 1 | Poliestireno expandido PSB-S-25 | 0,042 | 124 |
| 2 | Lana mineral Lana de roca para fachadas | 0,046 | 135 |
| 3 | Pegado viga de madera o matriz de árbol | 0,18 | 530 |
| 4 | Bloques cerámicos Proterm | 0,17 | 575 |
| 5 | Bloques de hormigón de espuma de gas 400 kg/m3 | 0,18 | 610 |
| 6 | Bloques de hormigón de poliestireno 500 kg/m3 | 0,19 | 643 |
| 7 | Bloques de hormigón celular 600 kg/m3 | 0,29 | 981 |
| 8 | Bloques de hormigón de arcilla expandida 800 kg/m3 | 0,31 | 1049 |
| 9 | Arcilla expandida ladrillo hueco 1000kg/m3 | 0,52 | 1530 |
| 10 | Ladrillo de construcción de arcilla | 0,52 | 1530 |
| 11 | ladrillo de construcción de silicato | 0,76 | 2236 |
| 12 | Hormigón armado (GOST 26633) 2500 kg/m3 | 0,87 | 2560 |
| Nombre del material | Conductividad térmica, W/m*K | Permeabilidad al vapor, mg/m*h*Pa | Absorción de humedad, % | grupo de inflamabilidad |
| lana mineral | 0,037-0,048 | 0,49-0,6 | 1,5 | NG |
| espuma de poliestireno | 0,036-0,041 | 0,03 | 3 | G1-G4 |
| UPP | 0,023-0,035 | 0,02 | 2 | G2 |
| Penoizol | 0,028-0,034 | 0,21-0,24 | 18 | G1 |
| Lana ecológica | 0,032-0,041 | 0,3 | 1 | G2 |
espuma de poliestireno
Aislamiento espumado a base de estireno y composiciones de estireno-butadieno. Tiene buenas propiedades de aislamiento térmico, se utiliza para aislar paredes y tuberías.
Tableros de extrusión
Base diversa (principalmente espuma de poliuretano y espuma de poliestireno). Las placas tienen ranuras de acoplamiento, lo que no requiere su sellado entre ellas. Este es materiales modernos Se utiliza para aislar cualquier superficie grande y plana.
Penofol
Lámina de polietileno espumado. Tiene una serie de ventajas: es elástico, no deja pasar el aire y tiene una superficie reflectante. Se utiliza para el aislamiento térmico de paredes, tuberías, pisos, tiene buenas propiedades de aislamiento térmico, pero al mismo tiempo "no respira", en otras palabras, la humedad puede condensarse en su superficie con una gran diferencia de temperatura.
lana mineral
Aislamiento fibroso fabricado con fibras minerales. Es ampliamente utilizado para el aislamiento de paredes, techos y techos, indispensable para el aislamiento de superficies complejas no planas. Se puede utilizar como envoltura de tubería. diametro largo. Más elástica que la lana de basalto, tiene un peso menor. El resto de características son algo peores, a excepción del precio.
lana de basalto
Uno de los aislamientos elásticos en lámina premium más modernos. Algo menos elástica que la lana mineral. tiene una mas grande Gravedad específica, grandes dimensiones de transporte, mayor coste.
espuma de poliestireno
Espuma de poliuretano expandido. Se utiliza en forma de placas montadas "en una junta". Se aplica para la protección contra el frío de las paredes, los suelos y los techos, los cubrimientos de techo.
Materiales a granel y orgánicos.
Los materiales sueltos y orgánicos (arcilla expandida, escoria, aserrín, virutas) se utilizan para rellenar cavidades (muros huecos, techos). Tienen una serie de desventajas: higroscopicidad, compactación con el tiempo, baja capacidad de barrera de vapor. Las principales ventajas son la disponibilidad y el costo.
Comparación de la permeabilidad al vapor del aislamiento.
Nombre del material Conductividad térmica, W/m*K Permeabilidad al vapor, mg/m*h*Pa Absorción de humedad, %
grupo de inflamabilidad
Lana mineral 0,037-0,048 0,49-0,6 1,5 NG
Poliespuma 0,036-0,041 0,03 3 G1-G4
UPP 0,023-0,035 0,02 2 G2
Penoizol 0,028-0,034 0,21-0,24 18 G1
Lana ecológica 0,032-0,041 0,3 1 G2
El potencial de conducción de calor de las paredes de la casa, igual a la suma de las conductividades de calor de todas las capas de su estructura, dividida por su espesor, muestra cuánto calor puede almacenar esta estructura.
Un análisis comparativo de los datos de la tabla de conductividad térmica de materiales y calentadores nos permite realizar cálculos sobre su aplicabilidad en determinados casos. La conductividad térmica de los materiales de construcción en el hogar, como se mencionó anteriormente, también depende del punto de rocío del ambiente entre sus superficies.
Ley de Fourier de la conducción del calor
En conclusión, unas pocas palabras sobre bases teóricas fenómenos de transferencia de calor y conductividad térmica. Para calcular el coeficiente de conductividad térmica de los materiales se utiliza la ley de Fourier, que describe la relación entre la velocidad de paso de la energía térmica a través de una unidad de sección.
La conductividad térmica a través del coeficiente λ está relacionada con los parámetros físicos del cuerpo. Si consideramos un paralelepípedo como un cuerpo conductor de calor, entonces la cantidad de calor que lo atraviesa por unidad de tiempo se puede describir mediante la siguiente fórmula (ley de Fourier):
P=λ ×S∆T/l, donde P es la potencia de pérdida de calor, S es el área de la sección transversal del paralelepípedo, T es la diferencia de temperatura de las caras, l es la longitud del paralelepípedo (la distancia entre las caras).
En otras palabras, el coeficiente determinado midiendo la diferencia de temperatura, igual al número calor que pasa a través de un centímetro cuadrado de la sección transversal de un material por unidad de tiempo.