Фасадные утеплители какие бывают: Основные виды утеплителей для дома и дачи, места их применения

Содержание

Какие бывают утеплители требования в зависимости от сферы применения

Качественная теплоизоляция помещения обязательна вне зависимости от региона нахождения здания. Правильно выбранный, хорошо уложенный изоляционный слой зимой будет сохранять комфортную температуру в доме, а в жаркие месяцы прохладу. Ознакомившись с видами утеплителей, можно легко подобрать вариант как для внутренней, так и внешней отделки.

Виды утеплителей

На сегодняшний день купить утеплитель возможно в любом строительном магазине. На выбор марки и вида стройматериала влияет область его применения (например для полов, плоской крыши и фасада требуются разные утеплители).

По форме утепляющие материалы подразделяются на следующие:

плита;
рулон;
сыпучие;
напыляемые.

Теплоизоляционные материалы делятся на следующие виды:

волокнистые минеральные: каменная вата, стекловата;
XPS или ЭППС — экструдированный пенополистирол;

пенополистирол или ППС;
полиизоцианурат или PIR;
напыляемые: пенополиуретан, пеноизол, эковата.

Особенности и достоинства

Особенности и свойства того или иного утепления влияют на формирование цены теплоизоляции. Большая часть утеплителей для дома обладают следующими преимуществами:

Низкий коэффициент теплопроводности. Самый маленький показатель у PIR-плит. Наиболее высокий у каменной ваты. Следовательно, требуется более толстый слой изоляции.
Высокая пожаробезопасность присуща всем типам изоляции, особенно минвате. Она начинает плавиться при температуре от 1000C.
Наименьшим водопоглощением обладает экструдированный пенополистирол, что позволяет использовать его для устройства отмосток, цоколей.
По весу и нагрузке на несущие конструкции самый легкий ППС. Он в разы легче других.
Современная теплоизоляция отличается долговечностью: 30-50 лет. Меньший срок у стекловаты, наибольший у пенополистирола.

По звукоизоляционным свойствам первое место принадлежит минвате.

Назначения по конструкциям и варианты утеплителей под них

Утеплять жилище нужно полностью, т.е. пол, потолок, фасады стен, кровлю. Чтобы купить утеплитель, нужно выбрать подходящую группу по назначению.

Фундамент

Через опору сооружения теряется 20% тепла. Для предотвращения теплопотери следует создать замкнутый утепленный контур. Для теплоизоляции фундамента рекомендуют XPS. ЭППС имеет отличительную способность работать при негативном воздействии окружающей среды. Характеризуется следующими преимуществами:

коэффициент теплопроводности снижен до 0,028 ВТ/м;
маленькое водопоглощение 0,2% по объему;
стойкость к химическим реагентам;
не гниет;
прочный на сжатие при линейной деформации до 2%;
срок эксплуатации более 50 лет.

Прежде, чем купить теплоизоляцию, желательно уточнить тип основы под постройку. Для мелкозаглубленных фундаментов подходят разновидности ЭППС с прочностью на сжатие 150-250 кПа. При заглубленных конструкциях советуют использовать плиты ЭППС с устойчивостью на сжатие до 400 кПа.

Сегодня существует такой тип фундамента, как утепленная шведская плита или УШП. Для нее используются плиты с прочностью на сжатие при 10% деформации 400 кПа. Большие размеры XPS ускоряют монтирование, сокращают число стыков.

Стены и фасад

Для теплоизоляции стен применяют минераловатные утеплители: каменную и стекловату. Это негорючие стройматериалы со сниженной теплопроводностью, длительным периодом эксплуатации. Применяются при утеплении перегородок, штукатурных фасадов, отделке каркасных домов фасадной плиткой, сайдингом, фиброцементными панелями. Характеризуются удобством монтажа.

Минеральная вата выпускается в виде рулонного утеплителя и в плитах. Большинство строймагазинов предлагают купить утеплитель для стен в различных формах, по доступной стоимости.

Вид декоративного покрытия стены влияет на выбор теплоизоляционного слоя. Если вентфасад планируется отделать композитом, керамогранитом, то подойдут утеплители для стен марки «Вент». Каменная вата для фасадной отделки представляет собой жесткую гидрофобизированную плиту. Можно применять как в однослойном исполнении изоляции, так и в 2-3-слойном наружном утеплении

Для штукатурных фасадов рекомендуется покупать утеплители для стен следующих видов:

каменная вата марки «ФАС»;
XPS.

Характеризуются повышенной жесткостью, ровностью, простотой монтажа.

Кровля скатная

При монтаже теплоизоляционного слоя для скатной кровли применяются:

каменная вата;
стекловата;
PIR.

Минеральная вата может использоваться с гибкой, композитной или металлической черепицей. Укладывается между брусьями обрешетки. Необходимо применение пароизоляционных и гидроветрозащитных мембран.

Если в качестве теплоизоляции используются PIR-плиты, то они укладывается на сплошное основание. Стыки проклеиваются фольгированным скотчем. Преимущественно такой материал используется в системах скатных кровель с гибкой черепицей.

Кровля плоская

Для плоской крыши используются минераловатные плиты марки РУФ, а также XPS-плиты. Характеризуются:

устойчивостью к значительным эксплуатационным нагрузкам;
возможностью укладки на разные основания: ж/б плиты, профилированный стальной лист;
повышенными прочностными характеристиками.

Также при использовании каменной ваты РУФ следует разделять виды с маркировкой Н и В. Плиты в соответствии с буквенной маркировкой следует использовать в качестве нижнего (Н) слоя теплоизоляции и верхнего (В). Каждый из видов имеет свою плотность, плиты В более плотные.

Тепло-звукоизоляция перекрытий межэтажных и чердачных

Для тепло- и шумозащиты перекрытий межэтажных и чердачных используются марки каменного утеплителя и стекловаты с низкой плотностью в виде плит или рулонного утеплителя. Оба вида отлично поглощают шумы благодаря волокнистой структуре. Беспорядочно расположенные волокна создают огромное количество воздушных каналов. Это препятствует проникновению посторонних звуков в помещение.

Неважно, сколько стоит утеплитель. Правильно подобранные типы теплоизоляции создадут комфортные условия для проживания. Энергоэффективные теплоизоляционные материалы сохранят тепло в доме в морозы, и приятную свежесть — в жару.

Какие бывают утеплители для стен дома: разновидность фасадных теплоизоляторов

В процессе строительства дома наиболее сложным, как бы это странно ни звучало, является не основной этап, а тот, в процессе которого затрагиваются проблемы отделки и обустройства удобств.

Дело в том, что строительство дома можно и заказать в какой-либо проверенной компании, но про второстепенные работы, степень важности которых огромна, многие просто забывают. Давайте узнаем ответ на вопрос о том, какие бывают утеплители, так как работать с подобными материалами неопытным людям зачастую приходится самостоятельно.

Основные характеристики утеплителей

Давайте сначала разберём основные критерии, согласно которым отличают хорошие утеплители от плохих, а также выбирают их в зависимости от целесообразности создания такого дополнительного слоя. Сразу упомянем, что утеплители имеют одну основную цель — снижение теплопотерь в зимний период и, соответственно, сопротивление нагреву в летнее время.

Обратите внимание! Характеристики утеплителей, на основе которых и должен осуществляться выбор, основываются именно на функциях, причём иногда затрагиваются и дополнительные возможности.

Вот наиболее значимые характеристики утеплительных материалов:

Теплопроводность. Данное значение характеризует именно основную задачу подобных материалов — сохранение тепла. Стоит понимать, что низкая теплопроводность — это лучше, чем высокая. Многие ошибаются при приобретении, полагая, что высокая теплопроводность поможет лучше сохранять тепло. Важно понимать, что именно от коэффициента теплопроводности и зависит необходимая ширина слоя данного материала.
Негорючесть. Это не такой уж и важный фактор, но позаботиться о безопасности всё же следует, поэтому старайтесь приобретать негорючие утеплители.
Стойкость к влаге. Многие подобные материалы также знамениты хорошим уровнем влагостойкости и это достаточно важно, так как низкая стойкость к влаге может привести к постепенному разрушению конструкций сооружения.
Экологичность. Среди значимых характеристик стоит выделить и экологичность, ведь вам решать, в каком сооружении придётся жить. В противном случае, если не обратить внимания на этот критерий, в процессе эксплуатации, скорее всего, будут выделяться вредные вещества, негативно сказывающиеся на здоровье.

Прочность. Стоит отметить, что большинство теплоизоляционных материалов не подвергаются усадке, что обозначает длительный срок службы, а также сохранение полных свойств в местах стыков.
Паропроницаемость. Теплоизолятор поможет и вывести водяной пар, не дав ему конденсироваться.

Обратите внимание! Разновидностей материалов, предназначенных к утеплению домов, можно перечислить много, но хороший вариант всегда будет сочетать в себе все характеристики, которые были перечислены выше. Никогда не экономьте на данном материале, лучше переплатить, чем потом переделывать весь фасад!

Классификация утеплителей для стен

Давайте разберём вопрос о том, какие бывают утеплители для стен. Стоит упомянуть, что классификация составлена на основе наиболее распространённых и популярных вариантов утеплителей. Отметим, что утеплителей существует достаточно много, но сейчас будут рассмотрены только те, которые предназначены для фасадов домов, то есть для стен.

Ватные утеплители

Под фразой «утеплительные материалы» неопытные люди чаще всего подразумевают именно ватные варианты, причём речь идёт не только про минеральную вату, но и про стекловату. Подобные материалы невероятно популярны по причине небольшой цены и прекрасным по соотношению характеристиками. Чаще всего данная продукция встречается в рулонах, а нарезается она при помощи обыкновенного ножа.

Среди недостатков подобного варианта стоит выделить плохую влагостойкость, ухудшающую со временем все остальные характеристики. По этой причине для нормального обустройства сооружения необходимо предусмотреть и гидроизоляционный слой.

Обратите внимание! Несмотря на то, что мы рассматривали подобные материалы только для стен, они также прекрасно подойдут и для скатных крыш, но и в подобных вариантах ни в коем случае нельзя пренебрегать гидроизоляционным слоем.

Пеностекло

Не стоит останавливаться на ранее рассмотренном варианте, игнорируя все остальные. Дело в том, что существуют и довольно достойные альтернативы, среди которых хотелось бы выделить пеностекло. Подобный утеплитель изготавливают на основе кварцевого песка, а также битого стекла и пенообразователя. Таким образом, специалистам удаётся добиться нужной консистенции вещества. В результате получается прочный материал с пористой структурой, который стоек к влаге и к огню.

Среди важных характеристик подобного утеплителя выделим его устойчивость к высокому давлению (механическому воздействию), а также к морозам. Выпускается такая продукция блоками.

Обратите внимание! Пеностекло — это довольно тяжёлый материал, что и является, наверное, основным его недостатком. По этой причине его точно нельзя использовать при возведении сооружений со слабыми несущими конструкциями (например, пеностекло точно не подойдёт для каркасных домов).

Фиксация утеплителя происходит при помощи обыкновенного плиточного клея, а сам процесс монтажа довольно прост, так как блоки теплоизолятора просто кладутся, как кирпичи, после чего проводится стандартная облицовка фасада. Среди других сфер использования данного варианта отметим утепление плоских крыш, для которого не подходят многие другие варианты.

Что же касается скатных крыш, то в подобных ситуациях этот вариант даже не нужно рассматривать. Также пеностекло может пригодиться для теплоизоляции фундамента дома или, например, различных подвальных помещений.

Пенополистирол

Рассматривая виды утеплителей для дома, вы не должны забывать и про пенополистирол, который многие считают неподходящим вариантом. Основные споры связаны с тем, что существует мнение о серьёзном вреде пенополистирола для здоровья человека.

Дело в том, что пенопласт ещё в недавнем прошлом действительно был очень вреден и выделял опасные вещества с высокой степенью токсичности. Что же касается современных видов пенополистирола, то они гораздо более экологичны, так как любой производитель стремится правильно применить современные технологии для того, чтобы улучшить продукцию.

По этой причине современный пенополистирол можно без особой опаски использовать с целью утепления жилья снаружи. Что же касается других сфер применения, то в них материал используется крайне редко, но он также, может пригодиться для полов, но в подобном случае требуется особое внимание уделить плотности материала.

Возможен и вариант, связанный с теплоизоляцией фундамента, но необходимо помнить, что в таких ситуациях без хорошего слоя гидроизоляции материал долго не прослужит. Про утеплители виды их могут помочь выявить общую «картину», но особое внимание нужно обращать на характеристики, разобранные ранее.

Что же касается других вариантов, то их эффективность значительно меньше, но в специфических ситуациях можно рассмотреть вариант применения перлита, ДВП, эковаты и прочих материалов!

Утеплители для наружных стен дома, виды утеплителей для стен снаружи

Содержание статьи:

Наружное утепление дома имеет ряд преимуществ перед внутренней теплоизоляцией. Оно не сокращает полезную площадь помещений, позволяет стенам аккумулировать тепло, исключает их промерзание и защищает от воздействия атмосферных осадков.

Основные способы утепления внешних стен дома

Существует несколько видов уличной теплоизоляции. Но наиболее распространены два из них.

Навесной фасад

При выборе этой технологии листы утеплителя приклеиваются непосредственно к стенам, затем фиксируются тарельчатыми дюбелями. После чего закрываются каркасом и облицовываются сайдингом, панелями или, если утеплитель идеально ровный, как, например, ПЕНОПЛЭКС, поверхность штукатурится без дополнительных манипуляций.

Вентилируемый фасад

Его суть заключается в том, что под отделочным слоем остается вентилируемый зазор.

У каждого из этих способов есть свои достоинства и недостатки. Так, навесной фасад с использованием штукатурки выходит дешевле всего, но потребует специальных навыков для проведения «мокрых» работ. А вентилируемый фасад хоть и обеспечивает высокую результативность, но стоит дороже варианта с наклеиванием листового материала прямо на стены.

Каким требованиям должно соответствовать утепление внешних стен

Их несколько. Перечислим основные из них.

Отсутствие влагопоглощения.
Безопасность для здоровья.
Низкая паропроницаемость.
Доступная цена.
Лёгкий вес.
Удобство монтажа.
Длительный срок службы.
Устойчивость к механическому повреждению.
Отсутствие усадки и адаптированность к вертикальному монтажу.
Биологическая инертность.
Высокая теплоизолирующая способность.

Ориентируясь на эти характеристики, давайте проанализируем наиболее популярные материалы для наружной теплоизоляции.

Какие материалы используют для утепления внешних стен

На рынке их представлено множество. Но самые распространённые можно разделить на 5 больших групп.

Различные виды ваты.
Полистирольные утеплители
Вспененные пенополиуретаны.
Другие.

В чём же особенности теплозащиты каждого вида? Рассмотрим этот вопрос подробнее — именно от него зависит выбор материала в каждом конкретном случае.

Минеральная вата

Это волокнистый материал, который получают при переплавке и распылении стекла, различных горных пород, доменных шлаков и др.

Утеплитель выпускается в рулонах и жёстких листах. И хотя у него немало минусов, такие его разновидности, как стекловата и базальтовая вата, всё-таки ещё сохраняют популярность у российских потребителей, так как хорошо им знакомы.

Стекловата

Сырьём для производства этого теплоизолятора служит бой стекла и кварцевый песок. Он достаточно пластичен (особенно если речь идёт об изделиях невысокой плотности), поэтому при транспортировке его можно сворачивать.

Плюсы стекловаты

Не гниёт.
Подходит для теплоизоляции криволинейных поверхностей.
Монтаж можно осуществить без привлечения профессионалов.

Минусы

Волокна острые, как у всякого стекла, и вызывают стойкое раздражение кожи при контакте с ними.
Теплопроводность выше, чем у материалов полистирольной группы.
Большой коэффициент влагопоглощения (до 40% от собственной массы).
Утрата теплоизолирующих свойств при намокании.
Волокна связывают формальдегидные смолы, которые имеют свойство выделяться наружу.
Требует возведения каркаса при навесном способе утепления.
Низкая прочность материала.
Со временем под собственным весом происходит проседание волокон, из-за чего возникают мостики холода.

Базальтовая вата

Создаётся на основе магматических пород, принадлежащих к базальтовой группе, из-за чего её иногда называют «каменной». Если стекловата имеет слоистую структуру, то базальтовая скорее хаотичную. Материал дополнительно проходит через пресс, поэтому обладает высокой плотностью, немалым весом и имеет жёсткие контуры.

Плюсы базальтовой ваты

Простота монтажа.
Звукоизоляционные свойства.

Минусы

Паропроницаемость.
Гигроскопичность (ниже, чем у стекловаты, но всё равно присутствует).
Склонность к усадке.
Наличие в составе формальдегида.
Цена базальтовой ваты превосходит стоимость стекловаты.
Грызуны могут обустраивать в ней гнёзда.
Необходимо наличие специального костюма и маски для работы.

Утеплители полистирольной группы

Два её наиболее ярких представителя — традиционный вспененный беспрессованный пенополистирол (пенопласт) и современный, обработанный методом экструзии (ПЕНОПЛЭКС). Первый состоит из отдельных гранул, непрочно соединенных между собой, второй имеет мелкоячеистую структуру, наполненную углекислым газом. Оба являются очень лёгкими и обладают хорошими теплоизолирующими свойствами. Но ПЕНОПЛЭКС исключает все недостатки пенопласта и обладает характеристиками более высокого качества.

Пенопласт

На первый взгляд кажется, что это оптимальный утеплитель. Но изучив более детально его особенности, стоит трижды подумать, прежде чем сделать выбор в пользу него.

Плюсы пенопласта

Низкая цена.
Лёгкость.
Коэффициент теплопроводности — 0,036–0,050 Вт/(м·K).
Паронепроницаемость.

Минусы

Впитывает влагу.
Очень неустойчив к механическим повреждениям — достаточно задеть его тяжёлым предметом, и целостность структуры нарушается.
Ряд лабораторных тестов показал, что уже через 5–7 лет в пенопласте начинаются деструктивные процессы.
На рынке представлено множество подделок.
В летнюю жару в них начинается деполимеризация — распад на составляющие с выделением стирола. Он в свою очередь приводит к сердечной недостаточности и возникновению других заболеваний.

ПЕНОПЛЭКС

А вот этот утеплитель, в отличие от предыдущего, можно назвать универсальным. И сейчас вы поймёте почему.

Плюсы ПЕНОПЛЭКСа

Самое высокое теплосопротивление из представленных материалов — 0,029-0,034 Вт/(м·K).
Нулевое влагопоглощение (коэффициент 0,4).
Паронепроницаемость.
Высокая прочность.
Биологическая инертность, на нём не заводится плесень и грибки.
Лёгкость в монтаже, не требуются специальные инструменты.
Его клеят прямо на стены без возведения каркаса.
Имеет идеально ровную поверхность.
Приемлемая цена.
Прочность на сжатие и изгиб. При усадке дома он не повреждается.
Срок службы от 50 лет. Причём с годами он практически не меняет своих характеристик.
Устойчив к циклам замораживания-размораживания.
Экологически безопасен.

Минусы

Не подходит для утепления многоэтажек выше 25 м.
Не устойчив к воздействию керосина, эпоксидных смол, ацетона и формальдегидов.

Пенополиуретан (ППУ)

Это современный вспененный материал, который наносят непосредственно на стену из специального пневмооборудования.

Плюсы ППУ

Коэффициент теплопроводности — 0,029–0,041.
Отсутствие мостиков холода.
В высохшем состоянии безопасен для здоровья.
Заполняет мельчайшие трещинки вследствие высокой адгезии.

Минусы

Впитывает от 1,2 до 2,1% влаги от собственного веса.
Требует дорогостоящего оборудования, защитного костюма и отличного владения технологией нанесения. Поэтому без привлечения специалистов при монтаже не обойтись.
Вместе с высокой ценой это делает утепление с помощью ППУ высокозатратным.
Во влажном состоянии токсичен.
Полностью избавиться от уже нанесённого слоя практически невозможно, если с годами вы решите заменить теплоизолятор.

Какая толщина утепления потребуется?

Ответ на этот вопрос в каждом конкретном случае будет индивидуальным. В большей степени он зависит от региона проживания и его климатического пояса.

Для усреднённого подсчёта можно воспользоваться следующим принципом. Коэффициент сопротивления теплопередаче вычисляется согласно СНиП. А затем умножается на теплопроводность материала.

Другой вариант — воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые имеются на многих строительных сайтах.

Как показал вышеприведённый анализ, оптимальным является такой утеплитель, как ПЕНОПЛЭКС. Он выигрывает у других материалов по соотношению «цена/качественные характеристики», причём с довольно солидным отрывом. Надеемся, что наш обзор поможет вам сделать правильный выбор, который в дальнейшем обеспечит энергоэффективную теплозащиту вашего дома.

21.06.2018

Возврат к списку

Выбираем утеплитель для стен будущего дома Читайте на unimart24.ru

Дом должен быть теплым — это одно из главных требований будущих домовладельцев. Идеальная формула энергоэффективного дома включает в себя утепление стен, кровли и фундамента. Об универсальном утеплителе для скатных крыш мы писали в статье «Лайт Баттс Скандик» — лучшее утепление Rockwool для скатных крыш и мансарды», давайте обсудим утеплители для фасадов и выберем самый теплый.

Зачем нужен утеплитель?

Если дом построен из легкопромерзающих материалов, то нужно обязательно утеплить фасад. Это сократит затраты на обогрев и поможет дольше сохранять тепло. А летом правильно подобранный утеплитель будет препятствовать сильному нагреванию воздуха.

Единственный вариант, когда утеплитель не нужен — строительство дома из крупноформатных керамических блоков 440 или 540 мм. Благодаря хорошей пористости, низкой теплопроводности и пазогребневому соединению такой дом будет сохранять тепло зимой, а вы будете экономить деньги на расходах за отопление.

Какие утеплители бывают?

Для утепления фасада частного дома используют 3 вида теплоизоляционных материалов. Давайте рассмотрим их внимательнее, выявим преимущества и недостатки каждого.

Минераловатные плиты

Среди них распространены 2 разновидности: базальтовая вата и стекловата. Если сравнивать их, то первый материал будет лучше. У базальтового утеплителя низкая теплопроводность — 0,036-0,042 Вт/м и высокая паропроницаемость. Благодаря этому стены дома хорошо «дышат», что создает внутри помещений благоприятный климат. Еще один плюс базальтовых плит заключается в 100% огнестойкости. Этот материал относится к негорючим и имеет маркировку «НГ». Но самое главное преимущество заключается в удобстве монтажа. Плиты бывают разных размеров и разной толщины, поэтому их легко монтировать.

Есть и недостаток — низкая влагостойкость. Материал хорошо впитывает влагу и если это происходит во время эксплуатации, он теряет в своих теплоизоляционных качествах.

Вспененный полиуретан

Это двухкомпонентный утеплитель, который доводят до нужного состояния непосредственно перед применением. Он отличается минимальной теплопроводностью — 0,019-0,02 Вт/м К и высоким температурным режимом эксплуатации от -160 до +150С.

Вспененный пенополиуретан наносится на поверхность стены бесшовным слоем по типу нанесения монтажной пены. Благодаря этому отсутствуют стыки и мостики холода. С другой стороны, материал очень неустойчив к ультрафиолету. Под прямым воздействием солнечных лучей, он начинает разрушаться. Средние сроки его эксплуатации составляют 30 лет.

Экструдированный пенополистирол

Этот утеплитель в форме плит, но его используют реже всего. По факту плита — это шарики из полистирола, наполненные воздухом. Благодаря этому материал имеет хорошие теплоизоляционные качества — его теплопроводность составляет 0,029-0,032 Вт/м. У него практически нулевая впитываемость влаги и длительный срок эксплуатации 1 до 50 лет.

Из минусов можно отметить отсутствие паропроницаемости. Он не впитывает влагу и вообще не пропускает воздух, поэтому им рекомендуется утеплять только полы или заглубленные фундаменты. Утеплять этим материалом стены, перекрытия, чердаки и фундаменты не рекомендуется, потому что дом будет, как термос.

Какой из них теплее?

Самый «теплый» утеплитель должен иметь низкую теплопроводность. Давайте сравним материалы по этому показателю и узнаем, какой из них теплее.

Базальтовые плиты 0,036-0,042 Вт/м
Плиты из экструдированного пенополистирола 0,029-0,032 Вт/м
Вспененный полиуретан 0,019-0,02 Вт/м

Самым теплым материалом с низкой теплопроводностью является вспененный полиуретан. Он в 3 раза теплее базальтовых плит и в 2 раза теплее пенополистирола при минимальной толщине 0,7-1,5 см. Но этот материал сложно наносить на стены, тогда как другие виды утеплителей легче монтировать и с этим справится любая бригада строителей.

Какой из утеплителей выбрать?

Мы рассказали вам о 3-х самых популярных теплоизоляционных материалах для фасада. У каждого из них свои преимущества и недостатки, разные технические характеристики и способы монтажа. Наши эксперты рекомендуют выбирать именно минераловатные плиты. Почему? Все просто:

Они теплые! Разница в теплопроводности между материалами небольшая и существенной роли не играет.
Они удобные и простые в монтаже. Они продаются в готовом виде любой толщины и размеров. При необходимости их можно резать. А вот вспененный полиуретан наносить гораздо сложнее и он изготавливается непосредственно перед применением. Такой утеплитель хорош при облицовке фасада клинкерной плиткой, которую клеят прямо на него.
Минераловатные плиты имеют высокую паропроницаемость ,а это очень важно для беспрепятственной циркуляции воздуха. Например, плиты из экструдированного пенополистирола вообще не пропускают воздух: не выпускают теплый и не запускают прохладный, поэтому появляется эффект термоса.

Производителей много, какой бренд посоветуете?

Наши эксперты рекомендуют минераловатные плиты ROCKWOOL. Это лидер в производстве теплоизоляционных материалов для фасада и кровли. В линейке бренда есть теплоизоляционные материалы для различных фасадных материалов. Например, плита ФАСАД БАТТС Д подходит для утепления стен и последующего нанесения защитно-декоративного штукатурного слоя. Для слоистой кладки, которая предполагает расположение теплоизоляционного слоя в середине конструкции стен подходит плита Лайт Баттс ЭКСТРА. А мягкая теплоизоляция ЛАЙТ БАТТС СКАНДИК подходит для последующей обшивки дома натуральным деревом. У ROCKWOOL найдется решение для каждого фасада.

Если у вас есть вопросы по теплоизоляции дома, обязательно пишите нашим экспертам в форме обратной связи ниже или звоните по телефону. Мы всегда на связи!

Минеральная вата для утепления стен: размер, толщина

Содержание

Утеплять стены надо в обязательном порядке как и производить утепление изнутри деревянных стен. Но чем их утеплять лучше? Это уже вопрос открытый. На современном рынке строительных материалов утеплителей есть великое множество.

Мы же рекомендуем использовать минеральную вату. Она для утепления стен подходит практически идеально, так как сочетает в себе множество полезных свойств и характеристик.

Утепление наружных стен по алюминиевому каркасу

В этой статье мы рассмотрим особенности минеральной ваты для стен, а также разберемся в ее назначении.

1 Общая информация

Минеральную вату производят по ставшей уже классикой технологии. Это использование сырья из горных скальных пород типа базальта, которое перерабатывают под высокой температурой.

После переплавки результат соединяют со специальными химическими веществами и получают волокна каменной ваты. Из самих волокон уже создают вату, как полноценный строительный материал.

Как вы сами понимаете, такая исходная структура влияет на свойства минеральной ваты. Так, ее толщина должна быть довольно внушительной, чтобы волокна могли держаться друг с другом. Также вата имеет высокую плотность, не реагирует на множество внешних воздействий и т.д.

Причем плотность минеральной ваты действительно высока. Особенно если берутся в расчет плитные утеплители. Здесь плотность плиты может равняться с плотностью пенопласта. И при этом толщина материала будет мало влиять на его плотность, равно как и размер. Но этот фактор все равно надо учитывать.

Этот утеплитель практически идеально подходит для отделки стен и утепления стен квартиры изнутри, так как его монтаж осуществляется по простейшей технологии. При желании его можно комбинировать с другими материалами. Например, настилать поверх минеральной ваты гипсокартон, сайдинг и т.д.

к меню ↑

1.1 Размеры и форма минеральной ваты

Утеплитель из минеральной ваты производят в двух основных видах или формах. Встречается вата в:

Рулонах;
Плитах.

Вата в рулонах – это длинные полоски минерального утеплителя, которые скатывают в небольшой рулон. Его длина в развернутом виде может доходить до 7-10 метров, а вот ширина редко превышает отметку в 1,2 м.

Плиты минеральной ваты

Толщина рулона равняется максимум 50 миллиметрам. Такой размер заготовки позволяет безопасно транспортировать рулоны утеплителя, не затрачивая при этом слишком много места на его размещение.

Вата в рулонах чаще всего используется более дешевая. Она быстрее вбирает влагу, со временем может осесть, да и монтаж ее на стены проводится не по самой легкой технологии. Плотность ваты в рулонах тоже, как правило, ниже чем плотность утеплителя в плитах.

Чтобы крепить рулон и утеплитель для защиты стен дома качественно, придется серьезно повозиться. Ведь сначала его надо расстелить (а делать это на вертикальной стене не так просто), а затем еще и зафиксировать. С такой работой в одиночку справиться возможным не представляется.

Да и размер рулона, вернее его длину, тоже надо учитывать. Если он имеет длину больше 6 метров, то использовать материал в такой форме для отделки стен будет просто непродуктивно(его придется дополнительно нарезать).

А вот минеральная вата в плитах специально создавалась для отделки стен и других вертикальных конструкций.

Размер плиты составляет в среднем 1000×1200 мм. Ее ширина может изменяться, а вот длина в 1200 мм считается почти что стандартом.

Толщина плиты может изменяться в зависимости от ее назначения. Так, толщина плиты для утепления пола может равняться всего 30-40 мм. А вот толщина фасадной плиты или утеплителя для теплоизоляции плоской кровли может доходить до 80-100 мм или быть даже выше.

Размер плит жидкой теплоизоляции позволяет удобно укладывать их в любом месте. Их монтаж осуществляется даже самостоятельно, причем из подручных средств вам потребуется всего несколько инструментов.

Плотность утеплителя в плитах тоже существенно изменяется. Утеплители для скатов кровли имеют крайне низкую плотность. Для этой разновидности плит такой параметр является настоящей необходимостью.

Плиты же для отделки стен или плоской кровли, наоборот, имеют повышенную плотность. По ним уже можно реально ходить вместе с нагрузкой, не боясь, что минеральная вата прогнется или деформируется.

к меню ↑

1.2 Свойства минеральной ваты

Обратимся непосредственно к свойствам минеральной ваты, за которые ее так ценят в строительной сфере. А между прочим, положительных свойств у нее есть просто огромное количество.

Пример создания вентилируемого фасада

Как мы уже отмечали, минеральная вата имеет высокую плотность. По фирменным образцам можно даже ходить. Это мало на что влияет, если работать вы решили со стенами, но такой параметр важно отметить.

К тому же, если вы собрались для обшивки стен использовать гипсокартон, то плотность минеральной ваты будет иметь значение. Чем она плотнее, тем меньше шанс, что при давлении гипсокартон можно будет проломить.

Помните, что гипсокартон, сайдинг и другие подобные материалы – это крайне хрупкие строительные конструкции. Высокая плотность также способствует тому, что монтаж ваты проходит по легкой процедуре.

Современная минеральная вата не вбирает воду, плюс к этому, она паропроницаемая, то есть отлично подходит для отделки стен снаружи дома. Впрочем, утепление стен изнутри минватой тоже практикуется и очень часто.

Вата не горит в огне. Она вообще на него не реагирует. Достаточно посмотреть исследования строителей в интернете, чтобы в этом убедиться. Конечно, в месте прямого контакта с огнем она может почернеть или даже немного обуглиться, но на этом все эффекты от воздействия высоких температур закончатся.

Не будем забывать и про базовую характеристику минваты – теплопроводность. Этот показатель у нее находится на крайне низком уровне. Не зря же минвата считается одним из самых эффективных утеплителей в истории строительства.

Грызуны минеральную вату как и жидкие утеплители Астратек не любят, так как она им явно не по вкусу. В отличие от того же пенопласта, который мыши прогрызают за пару недель.

При всех этих плюсах, как вы сами понимаете, должны быть и какие-то минусы. И они действительно есть. Это расценки на минеральную вату. К сожалению, такой утеплитель стоит довольно дорого. Особенно качественные фирменные модели.

к меню ↑

1.3 Плюсы и минусы

Теперь мы сможем создать полноценный список плюсов и минусов, чтобы структурировать изложенные знания.

Наружная отделка фасада дома минераловатными плитами

Основные преимущества:

Высокая плотность;
Возможность монтировать в сжатые сроки;
Негорючесть;
Гидрофобность;
Экологичность как при утеплении ангара с помощью ППУ;
Не прогрызается грызунами, насекомыми и т.д;
Паропроницаемость.

Основные недостатки мы уже отметили – это высокая цена. За монтаж минваты тоже придется заплатить больше. Процесс монтажа хоть и простой, но довольно трудоемкий в плане механической работы.

к меню ↑

2 Технология и способы утепления стен

Утеплять стены можно как изнутри, так и снаружи. Процесс утепления проводится по определенному алгоритму работы, который мы сейчас и рассмотрим.

Отметим, что с помощью минеральной ваты можно создавать даже отдельные перегородки. Например, используя в качестве обшивки гипсокартон. То есть вы просто создадите каркас под гипсокартон, а внутрь смонтируете плиты утеплителя.

В итоге получится что-то типа самодельных сэндвич-панелей, где наполнителем выступит минвата, а обшивку составит гипсокартон.

За счет своей легкости и прочности такие стены прекрасно подходят для обустройства межкомнатного пространства или замены самонесущих конструкций для разделения крупных помещений.

к меню ↑

2.1 Утепление стен изнутри

Изнутри утепление стен производится по простейшему алгоритму. Здесь вам нет необходимости использовать каркасы, гидроизоляцию и т.д. Все что нужно – это крепить плиты утеплителя к стенам, а затем отделать их штукатуркой.

Важно учитывать размер плит, их расположение и способ крепления, но на самом деле ничего сложного в этом процессе нет и с задачей справиться сможет даже человек, который никогда в жизни такими работами не занимался.

Монтаж второго слоя плит минваты

Этапы утепления:

Размечаем стену, готовим материалы.
Укладываем плиты на раствор.
При необходимости дополнительно фиксируем их дюбелями.
Наносим основной слой штукатурки.
Монтируем полимерную сетку и утепление полиуретаном.
Наносим второй слой штукатурки.
Отделываем стену декоративными составами.

После завершения вышеописанных процессов можно считать, что монтаж полностью окончен. Для внутренней отделки также часто решают использовать гипсокартон.

Для гипсокартона желательно создавать каркас, на который мы потом будем крепить листы. Каркас можно собирать как из дерева, так и из алюминиевых профилей.

к меню ↑

2.2 Наружное утепление стен

Снаружи стены утеплять нужно более основательно. Однако технология во многом перекликается с вышеописанной. В процесс монтажа плит внедряется устройство изоляции, а также защитных профилей.

Мы же сейчас опишем каркасную технологию утепления. При внутреннем утеплении она используется редко, а вот внешние работы с помощью каркасов осуществляют с большим удовольствием.

При работе с каркасами важно учитывать размер плит, а также размер несущих элементов каркаса.

Этапы работы:

Создаем схему каркаса, нарезаем его элементы и минвату.
Монтируем каркас на стену, крепим его дюбелями.
Устанавливаем вату внутрь каркаса. Ее можно дополнительно стелить на раствор и фиксировать тарельчатыми дюбелями.
Настилаем поверх ваты слой гидроизоляции.
Набиваем финишный отделывающий слой.

В качестве финишного слоя часто используют сайдинг, пластиковые панели, искусственный камень и т.д. Элементы каркаса в этом случае служат основанием для всех этих элементов.

Также часто практикуется создание вентилируемых фасадов. Где отделочный слой немного отодвигается за счет дополнительных креплений на каркасе.

В итоге, получается создать зазор свободного пространства размером в 3-6 сантиметров. Этот зазор способствует вентиляции утеплителя, его просушке и поддерживанию в рабочем состоянии.

Да и в случае неприятностей гораздо проще снять навесной слой сайдинга, чем разбирать застывшую штукатурку.

к меню ↑

2.3 Процесс наружного утепления стен минватой (видео)

что это и как ее выбрать?

Сегодня на рынке представлен огромный ассортимент утеплителей. Они имеют различную стоимость, характеристики. При этом очень важно подобрать правильный материал для утепления фасадов, кровли, межетажного перекрытия и прочих объектов. В противном случае рискуете не только нести материальные потери, но и не получить желаемого результата.

Что такое плотность минеральной ваты и на что она влияет?

Минвата сегодня является самым востребованным материалом. Она обеспечивает оптимальный микроклимат в помещении, а все благодаря тому что ее волокна отлично пропускают воздух. Одной из самых важных характеристик влияющей на выбор минеральной ваты является ее плотность. Чем выше этот показатель, тем дороже будет стоить минвата. Дело в том, что на данную характеристику влияет количество волокон, а значит при производстве более плотных плит увеличивается расход сырья и себестоимость.

Плотность влияет на следующие возможности:

долговечность и сохранение первоначальной формы;
сопротивление на сжатие и устойчивость к механическому воздействию;
назначение.

Чем выше данная характеристика, тем более высокой устойчивостью к деформациям будет обладать материал. При этом стоит отметить тепло- и звукоизоляционные свойства, а также паропроницаемость у минеральной ваты различной плотности практически не отличается.

В зависимости от этого показателя подбирается способ монтажа и отделки. Например, если речь идет про материал высокой плотности, недостаточно одного клеевого раствора, такие конструкции нуждаются в дополнительном укреплении с помощью специальных дюбелей. Также если планируете монтаж минеральной ваты на внешние стены под штукатурку следует отдавать предпочтение плотным материалам, в то время когда утепление мансард осуществляется минватой невысокой плотности. Сегодня на рынке представлены различные виды минваты, рассмотрим более подробно их особенности и свойства в зависимости от плотности:

от 30 до 50 кг/м3 — мягкая. Выпускается этот вид в рулонах и используется она для обработки горизонтальных плоскостей. Сжимаемость такого утеплителя может достигать 50%;
полужесткий утеплитель сжимаемостью около 20% имеет плотность 75 кг/м3. Его сфера использования — технические помещения и горизонтальные поверхности;
125 кг/м3. Такую плотность имеет материал средней жесткости, который можно применять для обработки как горизонтальных, так и вертикальных плоскостей. Его сжимаемость не превышает 12%;
жесткий утеплитель (150-175 кг/м3) сжимается максимум на 2%. Он является оптимальным вариантом для монтажа на кровли зданий;
200 кг/м3. Минвата повышенной жесткости, как правило производится в виде плит.

Какой именно утеплитель выбрать зависит от множества факторов, начиная с назначения сооружения и заканчивая типом обрабатываемой поверхности.

Плотность минваты в зависимости от назначения

Сегодня подобрать подходящий утеплитель очень легко, для этого даже не обязательно консультироваться у специалистов, можно просто ознакомиться с информацией в интернет ресурсах. Сейчас рассмотрим как подобрать плотность минваты в зависимости от обрабатываемого объекта.

Этот строительный материал широко используется для утепления пола, кровли и фасадов.

В последнем случае можно использовать как мягкую, так и жесткую минеральную вату. Все зависит от способа дальнейшей обработки. Например, если сверху будет идти слой декоративной штукатурки, то нужно выбирать материал плотностью от 125 кг/м3 и Изоват Фасад. Для его фиксации используется специальный клеевой раствор и дюбеля. Минеральная вата низкой плотности используется для отелки внутренних сторон стен из гипсокартона либо сайдинга. В этом случае полосы утеплителя вкладываются между профилями каркаса.

Работы на крыше осуществляются на значительной высоте, поэтому они требуют особой щепетильности. В этом случае играет роль вес утеплителя и наиболее целесообразно использовать материал плотностью 30-35 кг/м3. Монтаж утеплителя осуществляется в обрешетку. Сверху обязательно идет слой гидроизоляции. Для утепления плоской кровли важно подобрать материал, который сможет выдержать значительные нагрузки, в том числе и вес строителей. Таким образом утеплитель для эксплуатируемых крыш должен иметь достаточную толщину и прочность. Также в этом случае гидроизоляционная мембрана расположена перед минватой.

Утепление пола осуществляется двумя способами — под ламинат и под стяжку. В первом случае используется материал низкой плотности (до 45 кг/м3). Он укладывается в пространство между лаг. Если же сверху минеральных плит планируете заливать стяжку, то необходимо использовать вату повышенной жесткости. Также в этом случае не забудьте постелить под ней слой гидроизоляции.

Правильно подобранный материал является залогом успешно проведенных работ. Поэтому подбирая минеральную вату нужно учитывать ряд факторов. Например, если речь идет об утеплении вентилируемой кровли, то утеплитель должен обладать высокой паропроницаемостью и незначительным весом.

Какие бывают утеплители для стен и пола дома?

Проблема выбора утеплителя для стен внутри особенно остро дает о себе знать с приближением холодов.

И это вполне логичное утверждение. Если вы не позаботитесь о том, чтобы подобрать качественный утеплитель деревянных стен, то это может ударить не только по вашему комфорту, но и по вашему кошельку! Почему? Ну, с комфортом, думаем, все понятно.

Если нет хорошего утеплителя для стен, то как бы вы ни топили, в доме будет холодно и неуютно. Что же касается финансовых проблем, то они исходят из проблем обеспечения комфорта. Чтобы совсем не замерзнуть в доме, в котором нет даже утеплителя полового, вам придется сжигать фантастическое количество энергоресурсов, которые, в последнее время, дешевизной не отличаются.

И когда вы увидите, что подобные меры не приносят необходимого вам результата, то вы обратитесь в компанию Финстрой, дабы подобрать хороший утеплитель для фасада. Лучше сразу, не дожидаясь зимнего периода, закупить качественный утеплитель для пола и стен, который гарантирует вашему дому отличную теплоизоляцию. И не забудьте о том, чтобы купить утепление не только для пола и стен, но и утеплитель для кровли, поскольку через верхнюю часть вашего дома уходит внушительное количество вырабатываемого тепла.

А теперь представляем вашему вниманию один из самых современных и высокотехнологичных фасадных утеплителей – каменную вату. Этот стеновой утеплитель, который во многих источниках значится под названием Парок. Технология производства данного теплоизоляционного материала имеет природное происхождение.

Ученые и специалисты долгое время наблюдали за тем, как извергаются гавайские вулканы. После извержения на поверхности были обнаружены особые волокна, характеризующиеся впечатляющими теплоизоляционными свойствами. Тогда и было принято решение использовать найденный материал в качестве утеплителя для дома.

Что же представлял собой этот удивительный теплоизоляционный материал? Речь идет об особых каменных волокнах, которые были созданы воздействием на горячую вулканическую лаву холодного воздуха.

Недаром этот материал также иногда называют «базальтовым утеплителем». Так вот, как оказалось, охлажденная вулканическая лава была не только долговечной и прочной, как камень, но и обладала теплоизоляционными свойствами каменной ваты, что и позволило использовать ее для теплоизоляции стен. Потенциал данного материала повышался еще и вследствие того, что в вулканическом утеплителе стен дома «ватные» волокна располагались в хаотичном порядке.

То есть, волокна находились в вертикальном и горизонтальном положении под углом. И это приводило к тому, что данный фасадный утеплитель проявлял максимальные теплозащитные характеристики. В свою очередь, впечатляющие показатели теплоизоляции позволили использовать вулканическую вату как в качестве утеплителя для деревянного дома, так и в качестве утеплителя для каркасного дома.

Разнообразием отличалась и сфера его локального применения. Так, можно запросто применять вулканическую вату, как утеплитель деревянных стен или утеплитель для пола. В отдельную категорию можно отнести область применения инновационного материала в качестве утеплителя для кровли, где он может проявить максимум своего потенциала.

Разумеется, для теплоизоляции стен не используется настоящая каменная вата, собранная со склонов гавайских вулканов, ведь для этого потребовалось бы собрать внушительное количество этого достаточно редкого базальтового утеплителя природного происхождения.

Так какой утеплитель используется вместо настоящей каменной ваты? Пожалуй, стоит начать с того, что практически полным аналогом рассматриваемого нами материала является финский утеплитель Парок. Да и вообще, строго говоря, лучшая страна-производитель современных высокотехнологичных утеплителей – Финляндия.

Граждане этой страны, как никто другие, знают толк в согревании своего жилища и защите его от лютых холодов извне. Недаром большая часть утеплителей в СПб имеет явно скандинавское происхождение. Так вот, именно финский утеплитель Парок, который вот уже несколько лет расхваливают специалисты, обладает полным набором преимуществ каменной ваты природного происхождения.

Речь идет об утеплителе плитами, представляющими собой спрессованную каменную вату. Данная форма считается оптимальной при укладке утеплителя, и это вполне логично. Утеплителя плиты плотно примыкают одна к другой и легко крепятся к базовой поверхности.

Преимущества плитного утеплителя Парок (Финляндия)

Долговечность. Срок службы базальтового утеплителя в СПб может составлять до ста лет, что является уникальным показателем среди современных внутренних и наружных утеплителей.Отсутствие горючести.

Обычная вата нежелательна для использования в качестве утеплителя для стен потому, что она моментально вспыхивает от одной единственной искорки. Что же касается рассматриваемого нами базальтового утеплителя стен дома Парок, то он абсолютно не горюч. Температура плавления этого материала составляет 1600 градусов Цельсия.Защищает от грызунов.

Многие утеплители для фасада являются отличной средой для того, чтобы в них поселились всяческие грызуны. Собственно, так маленькие зверьки и делают. Недаром в утеплителе для деревянного дома можно найти, скажем, мышей.

Они не только несут заразу, но и портят слой наружного утеплителя, что приводит к формированию значительных теплопотерь.Паропроницаемость. Предельно важный показатель для тех людей, перед которыми стоит выбор, какой утеплитель выбрать для их дома. Чем он так важен?

Чтобы добиться максимального сохранения тепла внутри помещения, часто выбирают такой стеновой утеплитель, который гарантирует максимальную герметичность. И это кажется вполне логичным. Но монтаж утеплителя, который создает эффект герметичности, приводит к тому, что в помещении нарушается баланс уровня влажности.

То есть, не происходит обмена влагой между внешней и внутренней средой, поскольку утеплитель для стен внутри просто не дает этому произойти. Результатом монтажа утеплителя герметичного типа становится либо чрезмерная сухость, либо, наоборот, чрезмерная влажность воздуха, в зависимости от того, какой именно способ обогрева помещения был использован. Укладка утеплителя базальтового типа полностью избавляет от данной проблемы.

Причина тому – отличная паропроницаемость данного утеплителя полового, стенового и кровельного. Не беспокойтесь, паропроницаемость не отражается не теплоизоляционных характеристиках утеплителя под сайдинг. Но она отражается на микроклимате помещения, причем самым положительным образом.

Итак, все написанное выше наверняка убедило вас в том, что каменная вата – это лучший утеплитель для дома нового поколения. Осталось только определиться с тем, где именно можно достать этот материал в нужных количествах и по самым приятным ценам.

Можем вас обрадовать. Компания Финстрой готова предложить вам самый лучший утеплитель для каркасного дома или для деревянной его разновидности, стоимость которого просто волшебно низкая. Оптовым покупателям утеплителя под сайдинг предоставляются скидки, равно как и нашим постоянным клиентам! Мы всегда рады новым покупателям продукции финского производителя.

27.07.2017

Основные характеристики утеплителей

Среди более второстепенных функций стоит выделить возможность защиты сооружения от разнообразных внешних факторов. Таким образом, удастся предотвратить любые деформации строения, что значительно увеличит срок возможной эксплуатации дома.Вот наиболее значимые характеристики утеплительных материалов:Теплопроводность. Данное значение характеризует именно основную задачу подобных материалов — сохранение тепла.Стоит понимать, что низкая теплопроводность — это лучше, чем высокая.

Многие ошибаются при приобретении, полагая, что высокая теплопроводность поможет лучше сохранять тепло. Важно понимать, что именно от коэффициента теплопроводности и зависит необходимая ширина слоя данного материала.Негорючесть.Это не такой уж и важный фактор, но позаботиться о безопасности всё же следует, поэтому старайтесь приобретать негорючие утеплители.Стойкость к влаге. Многие подобные материалы также знамениты хорошим уровнем влагостойкости и это достаточно важно, так как низкая стойкость к влаге может привести к постепенному разрушению конструкций сооружения.Экологичность.

Среди значимых характеристик стоит выделить и экологичность, ведь вам решать, в каком сооружении придётся жить.В противном случае, если не обратить внимания на этот критерий, в процессе эксплуатации, скорее всего, будут выделяться вредные вещества, негативно сказывающиеся на здоровье.Прочность. Стоит отметить, что большинство теплоизоляционных материалов не подвергаются усадке, что обозначает длительный срок службы, а также сохранение полных свойств в местах стыков.Паропроницаемость. Теплоизолятор поможет и вывести водяной пар, не дав ему конденсироваться.

Классификация утеплителей для стен

Ватные утеплители

Пеностекло

Подобный утеплитель изготавливают на основе кварцевого песка, а также битого стекла и пенообразователя. Таким образом, специалистам удаётся добиться нужной консистенции вещества. В результате получается прочный материал с пористой структурой, который стоек к влаге и к огню.

Важно!Не надо кормить аптеки, чтобы геморрой ушел раз, и навсегда воспользуйтесь очень эффективным кремом …

Пенополистирол

Что такое пенопластОпасен ли пенопласт

Дело в том, что пенопласт ещё в недавнем прошлом действительно был очень вреден и выделял опасные вещества с высокой степенью токсичности.

Что же касается современных видов пенополистирола, то они гораздо более экологичны, так как любой производитель стремится правильно применить современные технологии для того, чтобы улучшить продукцию.По этой причине современный пенополистирол можно без особой опаски использовать с целью утепления жилья снаружи. Что же касается других сфер применения, то в них материал используется крайне редко, но он также, может пригодиться для полов, но в подобном случае требуется особое внимание уделить плотности материала.Возможен и вариант, связанный с теплоизоляцией фундамента, но необходимо помнить, что в таких ситуациях без хорошего слоя гидроизоляции материал долго не прослужит. Про утеплители виды их могут помочь выявить общую «картину», но особое внимание нужно обращать на характеристики, разобранные ранее.Что же касается других вариантов, то их эффективность значительно меньше, но в специфических ситуациях можно рассмотреть вариант применения перлита, ДВП, эковаты и прочих материалов!Вы здесьОглавление:Обычно дома утепляют снаружи, но при организации утеплениядеревянного дома изнутри можно сохранить красоту фасада или исторический обликздания.

А если во внутреннем пространстве дома еще нет отделки, утеплить егопроще всего. Качественное внутреннее утепление возможно только с соблюдениемтехнологии и использованием подходящих материалов.Если грамотно подойти кделу, вы самостоятельно справитесь с внутренним утеплением стен, потолка ипола, и не забудьте также об утеплении окон.Почему так важны расчеты точки росы?Сначала необходимо провести все необходимые расчеты. Этокасается и внутреннего утепления.

Теплотехнические расчеты показывают, насколькоэффективным будет утепление, но много зависит от того, какой будет выбран утеплительдля деревянного дома внутри.Помните, что ни в коем случае точка росы не должнанаходиться на внутренних стенах и в утеплителе. Если она будет находитьсявнутри, в помещениях будет тепло, но сыро в холодное время года. А от сыростиутеплитель будет постоянно намокать, стены дома начнут гнить, и появитсяплесень.Материалы для внутреннего утепления деревянногодомаИспользуемые для внутреннего утепления материалы должнысоответствовать ряду требований:Они должны иметь низкую теплопроводность и максимальную пожаробезопасность.Вместе с монтажной конструкцией материал должен обеспечиватьдостаточную механическую прочность.Кроме того, он должен отличаться экологическойбезопасностью, так как находится внутри дома.Выбирая утеплитель для стен деревянного дома изнутри,обращайте внимание на следующие материалы:Минеральная базальтовая вата.

Этот материал являетсянаиболее часто используемым Он не горит, имеет экологическую чистоту и обеспечиваетдолжный уровень звуко- и теплоизоляции. Но минеральную вату после установкинеобходимо укрывать слоем пароизоляционной пленки.Экструдированный пенополистирол. Учтите, что можноиспользовать только пенополистирол с классом горючести Г1.

При егоиспользовании потребуется возведение ограждающих конструкций.Стекловата. Это широко используемый материал,отличающийся оптимальной стоимостью. Для утепления внутренних помещенийстекловату дополнительно укрывают пленкой.Помните, что мелкие частичкистекловаты вредны для здоровья человека, поэтому установка проводится только сзащитой органов дыхания и кожи.

Материал также требует установки ограждающихконструкций. Изоплат.Это современный утеплитель, состоящий из слояпрессованного льняного волокна и древесноволокнистой плиты, толщина которойсоставляет 12-25 мм. Благодаря высокой механической прочности вам не придетсяустанавливать мощные ограждающие конструкции.

Его экологическая чистотапозволяет использовать его внутри помещений.Пенополиуретан. Это современный материал, нанесениекоторого потребует специального оборудования. Ограждающие конструкции непотребуются, так как материал буквально напыляется на поверхность.Видео об утеплителе для стен деревянного дома изнутриУтеплители для потолка деревянного домаМало кто подходит ответственно к вопросу утепленияпотолка, если дом деревянный.Многие считают, что это необязательно.

Но этоневерный подход. Воздух поднимается наверх и уходит на улицу через потолок.Если оставить его неутепленным, вы будете терять до 50 % тепла.При этомсущественно увеличатся расходы на отопление. Вас интересует, какие утеплителидля потолка деревянного дома существуют?Потолки в деревянном доме чаще всего утепляют такимиматериалами, как пенопласт, монтажная пена, минеральная вата и эковата.Качество изоляции во многом определяется качеством и толщиной материалов.

Важноне только произвести необходимые расчеты, но и учесть внешнюю и внутреннюю температуру,эффективность теплопередачи от всех элементов, а также вариант конструкциикрыши и потолка.Утепление потолка позволяет создать преграду для потеритепла в холодное время года и нагревания во время летней жары.Важны и такиехарактеристики, как пожаробезопасность, шумоизоляция и негорючесть. Но важнымусловием является экологическая безопасность и чистота.Обычно для утепления деревянного дома используетсяминеральная вата с пергаменом. Минеральная вата позволяет провести все работысамостоятельно, не прибегая к помощи профессионалов.Это дает возможностьсэкономить на оплате их работы.

А пергамин необходим в качествегидроизолирующего материала. Утеплители для внутренних стен деревянного дома Для утепления стен в первую очередь необходимо заделатьстыки – для этого можно использовать паклю, джут или синтетический герметик.Главное, перекрыть утечку нагретого воздуха через стыки.Дерево необходимообработать огнебиозащитным составом, который затрудняет возгорание и на долгоевремя исключает развитие живности. Прежде чем установить утеплитель длявнутренних стен деревянного дома, необходимо позаботиться о хорошейвентиляции.

Она требуется и самойтеплоизоляции, которая имеет пористую и мягкую структуру.Одним из лучших материалов, предназначенных для утеплениястен изнутри, считается минеральная вата.Поэтому в промежутке между слоемтеплоизоляции и стеной должен оставаться свободный зазор. В нем будетциркулировать воздух, удаляя лишнюю влагу. Выбирая утеплитель для стен деревянного дома изнутри,подумайте о безопасности материала.Эковата.Этот материал отлично заполняет все имеющиеся пустоты и щели в стенах.При этомон предотвращает продувание стен.

Эковата не дает влаге проникнуть внутрь, врезультате чего появление грибковых инфекций становится невозможным. Это одиниз немногих материалов, способных «дышать».Стекловата.При выборе данного материала для утепления стен необходимо позаботиться отеплоизоляции в помещении, ведь она пропускает небольшое количество влаги всебя, и в результате ее теплоизоляционные качества могут ухудшиться. Пенополистирол.Это один из наиболее распространенных материалов, который может использоватьдля утепления стен в деревянном доме.

Он привлекает своей невысокой стоимостьюи положительными характеристиками, среди которых особенно важными считаютсялегкость и упругость.Этот материал обладает звуко- и теплоизоляционнымисвойствами.Для укладки утеплителя придется соорудить обрешетку избруса. Важно обработать брус специальным составом с антисептическимисвойствами. Между отдельными брусками укладывают утеплитель.А сверхуукладывают пароизоляцию для предотвращения проникновения влаги в теплоизоляцию.Сверху устанавливают фанеру или гипсокартон.

Затем можно приступить кдекоративной отделке стен.Как выбрать утеплитель для пола в деревянном доме?Сегодня в деревянных домах особенно актуален вопрос, как утеплить полы в частном доме. Если в отношении стен многие владельцыединодушны, то к утеплению пола готовы не все.Помимо очевидных удобств,утеплитель для пола в деревянном доме уменьшает теплопотери минимум на 20 %,поэтому так важно выбрать утеплитель для пола в деревянном доме правильно.Утепление минеральной ватой является самым простымвариантом. Эта технология не представляет собой ничего сложного.

Особенно онаактуальна, если пол установлен прямо на грунте.Выбор вида утеплителя зависитот способа обустройства полов – с помощью лаг или плит. Если используются лаги,утеплитель не будет нести нагрузки. По этой причине можно использовать мягкийватный утеплитель, плотность которого составляет до 50 кг/куб.

м. Если дляобустройства пола используются плиты, плотность минеральных плит должна превышать160 кг/куб. м.В данном случае утеплитель не крепят, а укладывают свободно.Утепление пола пеноплексом возможно в деревянном доме.Если вы работаете в уже отделанном доме, придется демонтировать напольноепокрытие.

Затем обустраивают черновое покрытие, которое представлено основаниемконструкции. На него укладывают изоляцию, на которую устанавливают пеноплекс.Он используется для заполнения пространства между лагами.При этом нетнеобходимости делать дополнительную гидроизоляцию, ведь этот материал имеетнебольшую гигроскопичность.Видео о том, что выбрать утеплитель для пола в деревянном домеУтепление пола пенопластом связано с таким же алгоритмом,как и при утеплении пеноплексом. Современной разновидностью пенопласта являетсяпенополистирол.

Его рассыпают на грунт и выравнивают слой гравийной подушкой,высота которой должна составлять 30-40 см, затем его тщательно трамбуют изасыпают 10 см песка, которые также трамбуют.Затем делают черновой пол изармированного бетона. Когда бетон высохнет, можно уложить гидроизоляцию иприступать к монтажу напольного покрытия.Таким образом, для качественного утепления деревянногодома изнутри важно использовать современные и зарекомендовавшие себя материалы.А какой утеплитесь для деревянного дома выбрали бы Вы? Поделитесь своим мнением в комментариях.

Источники:

finstroy.spb.ru
1pofasadu.ru
www.rutvet.ru

Выбор правильной системы отопления застекленного фасада

При выборе подходящего решения для обогрева стеклянных фасадных зданий необходимо учитывать множество факторов.

Энди Уильямс, технический консультант Jaga, рассказывает о растущем спросе на решения для отопления, которые решают практические проблемы, связанные с застекленными фасадами, и о том, как найти правильное решение.

Современный дизайн зданий показывает, что мы все больше ценим естественный свет.Это признание проявилось в форме стеклянных окон от пола до потолка, которые стали архитектурной особенностью во многих новых зданиях, создавая ощущение открытости и пространства.

Возьмите, к примеру, столицу: небоскребы, такие как 20 Фенчерч-стрит, Лиденхолл-билдинг, Корнишон и Осколок, были спроектированы и построены с использованием застекленных фасадов.

Стекло часто выбирают, так как это превосходный способ использования естественного света, снижения потребления энергии, использования солнечного комфорта солнца и защиты интерьеров от шумового загрязнения.Чистые линии стекла также эстетичны, что является решающим фактором для архитекторов-технологов.

Однако, как известно, стекло плохо удерживает тепло, и, следовательно, здания, состоящие из застекленных фасадов, могут испытывать высокие потери тепла, что затрудняет утепление здания. Кроме того, застекленные фасады чрезвычайно уязвимы для образования конденсата.

Основной причиной образования конденсата на внутренней стороне застекленных фасадов является высокий уровень внутренней влажности в сочетании с низкими наружными температурами, что часто встречается в высоких многоуровневых коммерческих зданиях.Чтобы сохранить желаемый эстетический вид и предотвратить конденсацию и потерю тепла, необходимо тщательно продумать вопросы отопления и вентиляции в помещениях, где используются застекленные фасады.

При выборе системы обогрева фасада следует учитывать важный аспект дизайна — назначение обогревателя фасада. Нагревательное решение может быть разработано для обеспечения эффективного обогрева помещения, уменьшения потерь тепла, устранения конденсации, охлаждения и вентиляции — или даже может использоваться для их комбинации.Намерение использования повлияет на предпочтительное решение, и его необходимо будет рассмотреть на ранней стадии проектирования.

Обычно считается, что внутрипольное отопление является идеальной системой обогрева фасада из-за его универсальности. Будь то диапазон глубины, ширины и длины, возможность использования решеток, существует множество вариантов траншей. Еще одним преимуществом внутрипольного отопления является то, что это «скрытое» решение — оно не занимает пространство на стене и, следовательно, может быть легко установлено перед остеклением от пола до потолка без ущерба для эстетического дизайна.

Интересно, что теперь внутрипольное отопление может не только нагревать, но и иметь дополнительную функцию вентиляции, а иногда и охлаждения. Часто в офисных и коммерческих помещениях качество воздуха в помещении (IAQ) представляет особый интерес, поскольку правильная вентиляция может положительно повлиять на здоровье людей, комфорт и производительность. Траншейные радиаторы теперь можно использовать для подачи свежего воздуха путем прямого выхода наружу, а не с помощью отдельной системы вентиляции.

Также важно учитывать, что когда охлаждение должно быть включено в фасадное решение, может потребоваться дополнительная мощность для проталкивания холодного воздуха вверх и по всему помещению.Это может быть обеспечено с помощью блока вентилятора с эффектом динамического усиления (DBE), который можно прикрепить к радиатору для быстрого и точного поддержания комфортных условий в помещении или быстрого нагрева, если требуется.

Однако, каким бы универсальным ни был траншейный радиатор, все же бывают случаи, когда траншейное отопление нецелесообразно для определенных применений. К ним относятся случаи, когда пустоты в полу слишком мелкие для обогрева траншей или полностью сплошные, или когда затраты на строительство траншейных каналов непомерно высоки.

В этих случаях эффективной альтернативой может быть автономное отопление по периметру на низком уровне. Напольное отопление обеспечивает все преимущества внутрипольного отопления — циркуляцию и нагрев холодного воздуха из окон, минимальные размеры — но может быть полезно, когда технические проблемы не позволяют установить внутрипольное отопление.

Отдельно стоящие радиаторы также могут быть легко установлены в самом конце проекта и даже могут соответствовать требованиям низкой температуры поверхности (LST). Однако, хотя отопление по периметру визуально менее навязчиво, чем другие виды отопления, эта система все же занимает ценную площадь пола.Для помещений, сдаваемых внаем, это невероятно важно, так как чем больше места требуется для отопления и вентиляции, тем меньше места для сдачи в аренду.

Некоторые типы систем обогрева траншей и периметра также содержат сверхбыстрый кожух с низким содержанием h3O, который спрятан под решеткой или внутри радиатора. Этот элемент означает, что для обогрева системы требуется только десятая часть воды по сравнению со стандартными стальными панельными радиаторами, а это означает, что счета за электроэнергию для здания могут быть снижены до 16%.Несмотря на то, что можно добиться значительной экономии энергии, система по-прежнему будет невероятно быстро реагировать на изменение температуры.

Одно совершенно ясно. Количество зданий с остекленными фасадами со временем будет только увеличиваться. Таким образом, крайне важно, чтобы при принятии проектных решений о том, как следует отапливать помещения, которые они окружают, необходимо учитывать вышеупомянутые факторы, такие как тепловая мощность, доступное пространство и эстетика.

Эта статья изначально была опубликована в AT Journal Spring Edition 2017.

—CIAT

Фасадные интегрированные солнечные тепловые коллекторы для нагрева воздуха: эксперименты, моделирование и применение

В этой статье представлены дизайн и исследование энергетических характеристик нового прототипа плоского солнечного теплового воздушного коллектора. Использование экономичных материалов и простых конструктивных решений представляет собой основные новшества предлагаемого устройства по сравнению с существующими коммерческими коллекторами. Кроме того, прототип спроектирован таким образом, чтобы его можно было интегрировать в оболочку здания (фасад), что является ключевой особенностью для выхода на рынок интегрированных солнечных тепловых систем.Статья включает описание динамической имитационной модели, разработанной для анализа энергетических и экономических характеристик всей системы «здание-прототип». Имитационная модель, реализованная с помощью компьютерного кода, написанного в MatLab, способна прогнозировать как активные (производство горячего воздуха для обогрева помещений здания), так и пассивные (без нагрева зимой и перегрев летом) эффекты благодаря интеграции в здание предлагаемого солнечного коллектора. С помощью такого инструмента можно также проводить исследования комфорта в помещении.Были успешно проверены модели динамического моделирования как здания, так и прототипа коллектора.

Чтобы продемонстрировать особенности разработанного кода моделирования, было проведено соответствующее тематическое исследование. Это офисное помещение, часть многоэтажного многоцелевого здания, смоделированное как расположенное в трех различных погодных зонах (Фрайбург, Неаполь и Альмерия). Рассматриваемый солнечный коллектор моделируется вертикально интегрированным в фасад здания с учетом трех различных ориентаций (восток, юго-восток и юг).Получены интересные результаты с точки зрения энергии, экономики и комфорта пассажиров. Принимая во внимание начальную стоимость системы около 5 тыс. Евро, экономия первичной энергии, достигаемая предлагаемой системой по сравнению с традиционными зданиями, составляет от 1,9 до 8,0 МВтч / год (в зависимости от выбранной погодной зоны и резервной системы). Самая короткая окупаемость для всех исследованных погодных зон получена для Неаполя — 6,2 года.

Фасадные массивные солнечно-тепловые коллекторы в сочетании с долговременным подземным накоплением тепла для обогрева помещений

https: // doi.org / 10.1016 / j.egypro.2016.06.188Получить права и содержание

Реферат

В этой работе показано, как фасады промышленных зданий могут использоваться в качестве источника тепла для системы отопления с тепловым насосом. Непрозрачные участки обшивки здания образованы интегрированными в фасад массивными солнечно-тепловыми коллекторами (FMSC) для сбора солнечного излучения и тепла из окружающего воздуха. Благодаря встроенному в здание долгосрочному хранилищу (BLTS) тепло, накопленное в летний период, сохраняется для использования в течение отопительного сезона.В зависимости от текущих условий окружающей среды и фактической потребности в тепле должны применяться различные режимы работы: При частичной нагрузке с благоприятными внешними условиями потребность в обогреве помещения покрывается за счет прямого использования тепловой мощности FMSC. При увеличении потребности в тепле и снижении притока тепла из окружающей среды отопление осуществляется тепловым насосом с FMSC или BLTS в качестве источника тепла. Что касается архитектурных ограничений, поверхности FMSC должны эксплуатироваться при температурах выше точки росы, во избежание образования конденсата или инея на поверхности здания.Производительность системы моделируется с помощью TRNSYS на основе доступных типов моделей для компонентов системы. Модель основного компонента, то есть FMSC, была подтверждена лабораторными измерениями. Были выполнены проектные исследования для промышленного здания с площадью основания 1300 м ² и годовой потребностью в отоплении 82 000 кВтч. Ключевым аспектом исследования является определение наиболее эффективного состава системы, характеризующейся требуемыми размерами площади коллектора и объемом аккумулирования тепла.

Ключевые слова

Солнечная энергия

Интеграция зданий

энергетические фасады

тепловой насос

подземное хранилище;

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Цитирующие статьи

Frontiers | Экспериментальное исследование условий эксплуатации и интеграции термоэлектрических материалов в фасадные системы

Введение

Здания потребляют 40% энергии в США и влияют на выбросы парниковых газов.Высокий спрос на энергию, используемую для освещения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, приводит к значительным выбросам углекислого газа. По данным Министерства энергетики США, 15% мировой электроэнергии потребляется различными процессами охлаждения и кондиционирования воздуха, а 46% энергии, используемой в домашних и коммерческих зданиях, приходится на системы отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC). (Министерство энергетики, 2011 г.). Учитывая высокий уровень энергопотребления и неэффективность традиционных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, необходимы новые источники отопления и охлаждения, чтобы уменьшить углеродный след зданий.Более того, интеграция различных систем здания, особенно ограждающих конструкций и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, имеет важное значение для зданий с высокими эксплуатационными характеристиками. Оболочка здания влияет более чем на половину типичного энергопотребления в зданиях, поскольку она влияет на тепловые характеристики, отопление, охлаждение, вентиляцию и освещение (Аксамия, 2013). В настоящее время большой интерес вызывают новые пассивные и активные технологии, которые могут улучшить характеристики фасадных систем.

Термоэлектрики — один из примеров многообещающей технологии с потенциальным архитектурным применением.Исследования и разработки в основном сосредоточены на термоэлектрических модулях (ТЕМ), которые преобразуют тепловую энергию в электрическую (Montecucco et al., 2012; Yilmazoglu, 2016). Режимы нагрева и охлаждения можно переключать, изменяя направление тока на противоположное (рис. 1), в то время как модуль питания «Power Input» может управляться микропроцессором, чтобы сделать TEM чувствительным к окружающей среде с помощью комбинации датчиков и цифрового управления с обратной связью. ТЕА могут предложить маломасштабное и относительно дешевое производство электроэнергии без использования механических частей или производства токсичных отходов (Seetawan et al., 2014). Оптимальная производительность ТЕА зависит от многих факторов, от выбора материала до стратегии эксплуатации (Twaha et al., 2016).

Рисунок 1 . Термоэлектрические материалы вырабатывают электричество при воздействии температурного градиента и охлаждение / нагревание при приложении напряжения.

ТЭМ

могут использоваться для нагрева, охлаждения или выработки электроэнергии, как показано на рисунке 2. ТЭМ состоят из массивов полупроводников N- и P-типа. Когда источник тепла применяется к одной стороне полупроводника, а другая сторона подвергается воздействию более низкой температуры, вырабатывается электричество.Электроснабжение может активно обеспечивать охлаждение или обогрев за счет изменения направления тока (Zheng et al., 2014). В этом исследовании изучались возможности применения ТЭМ в фасадных системах, а также возможности охлаждения и нагрева. Были рассмотрены следующие исследовательские вопросы:

• Как можно интегрировать материалы TE в архитектурные фасадные сборки, чтобы обеспечить локальное отопление и охлаждение?

• Как материалы TE ведут себя в типичных климатических термических условиях?

• Как различные напряжения, климатические условия и конструкция сборки влияют на тепловые характеристики материалов TE?

• Как на характеристики материалов TE влияет различная конфигурация радиаторов?

Рисунок 2 .Возможное использование материалов TE в наружных стенах для производства энергии, отопления и охлаждения.

Обзор литературы

Большинство исследований ТЕ-материалов, проведенных до 2005 года, было сосредоточено на увеличении добротности ТЕ ZT, безразмерной меры эффективности преобразования, путем выбора материалов. Исследования были сосредоточены на вариациях геометрических характеристик, таких как форма, размер и ориентация потока в системах теплопередачи. В последнее время исследования приложений TE получили широкое распространение (Zhao and Tan, 2014; Twaha et al., 2016). Перспективная, но малоизученная область включает использование ТЭ для целевого, локализованного отопления и охлаждения в зданиях.

За последние 15 лет значительный рост исследований в области термоэлектрического преобразования энергии отражается в увеличении количества соответствующих ежегодных публикаций (Bell, 2008). ПЭМ использовались для охлаждения и обогрева в военной и аэрокосмической областях, а также для электронных приборов (Kraemer et al., 2011). Поскольку ТЭМ не содержат движущихся частей, они очень компактны по размеру, а их работа достаточно надежна и стабильна.Это значительно снижает затраты на техническое обслуживание по сравнению с другими типами систем кондиционирования воздуха (Shen et al., 2013). Можно использовать ТЕА в качестве альтернативы системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с теплообменниками надлежащей конструкции (Yilmazoglu, 2016).

Термоэлектрический нагрев и охлаждение имеет ряд преимуществ перед традиционными аналогами. Компактный размер, легкий вес, надежность, отсутствие механических частей и отсутствие необходимости в хлорфторуглеродах делают их экологически чистыми и привлекательными.Но применение термоэлектрических систем для обогрева и охлаждения помещений остается гораздо более сложной задачей и не исследовалось за пределами небольших приложений и в теоретических предложениях (Zhao and Tan, 2014; Zuazua-Ros et al., 2018). Двумя возможными причинами могут быть относительно низкая эффективность ТЕА по сравнению с высокоэффективными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и относительно высокая стоимость. Однако недавние разработки показывают многообещающие новые классы ТЭ, которые улучшают выход энергии и снижают производственные затраты (Schonecker et al., 2015). Эффективность преобразования ТЕ также неуклонно растет из-за интенсивных исследований многочисленных, встречающихся в природе и эффективных материалов ТЕ. Кроме того, эффект масштаба постоянно оказывает понижательное давление на цены на ТЕА по мере их проникновения на рынок; в настоящее время ТЕА коммерчески доступны по цене ниже отметки 1 доллар / Вт. Ключевым фактором затрат остается сборка и установка в целом, включая теплообменники, источники питания и системы управления.

Было исследовано, предложено или построено несколько применений ТЭМ в фасадных сборках. Это создало значительный пробел в знаниях о потенциальных архитектурных приложениях ТЕА. Некоторые исследователи, однако, предложили архитектурные приложения с многообещающими предварительными результатами. Лю и др. предложили сборку фасада, которая объединяет ТЕМ с радиатором для нужд отопления и охлаждения (Liu et al., 2015). Результаты показывают, что общая входная мощность, необходимая для работы ПЭМ, уменьшается по мере увеличения плотности распределения ПЭМ.Тепловое сопротивление радиатора играет важную роль в определении количества ТЭ-охладителей, оптимизируя все возможные конструктивные конфигурации (Liu et al., 2015). В этом исследовании предлагается окно, состоящее из четырех частей: пассивного окна, фотоэлектрического модуля, термоэлектрических охлаждающих устройств и радиаторов. Полупрозрачный фотоэлектрический модуль интегрирован в переднюю панель пассивного двухкамерного окна и используется для питания ТЕМ, встроенных в оконную раму. Ребристые радиаторы контактируют с модулями ТЕ для управления теплопередачей между модулями ТЕА и окружающей средой.Фотоэлектрическая установка преобразует солнечное излучение в электрическую энергию, а ТЕМ преобразует эту электрическую энергию в тепловую. ТЕА могут нагреваться или охлаждаться в зависимости от направления тока, подаваемого фотоэлектрическим блоком. Это позволит использовать ограждающие конструкции как для отопления, так и для охлаждения (Liu et al., 2015).

Ibanez-Puy et al. исследовали прототип модульного активного вентилируемого фасада, включающего ТЕ-модули внутри воздушной полости (Ibanez-Puy et al., 2015).В этом исследовании сообщается о процессе проектирования прототипа, материалах и сборке, а также обсуждается экспериментальная установка, но результаты экспериментального исследования не сообщаются.

Поскольку интеграция материалов TE в фасадные системы открывает многообещающие возможности для создания активных интеллектуальных корпусов, обеспечивающих локализованный обогрев и охлаждение, а также выработку энергии, данное исследование было сосредоточено на проектировании, разработке и экспериментальном исследовании прототипов.

Методы исследования

Разработка прототипа

Два прототипа фасада с интегрированными материалами TE были собраны для целей этого исследования.Эти прототипы были спроектированы и сконструированы для представления внутренних тепловых компонентов типичных фасадных систем (т. Е. Изоляционного слоя) с интегрированными ТЭ-материалами, но облицовочный материал и структурные компоненты не были включены. Прототипы были испытаны в условиях окружающей среды и терморегулируемых условиях для измерения температурных градиентов, потенциала нагрева и охлаждения. Материалы для этих сборок были выбраны исходя из их коммерческой доступности, невысокой стоимости, а также технических характеристик. Для сравнения значений теплоотдачи были выбраны два типа радиаторов.

Размеры используемых ТЭМ составляют 40 × 40 мм (1,6 × 1,6 дюйма), напряжение питания до 12 В, с условиями эксплуатации от -30 ° C (-22 ° F) до 83 ° C (181,4 ° F). Небольшие радиаторы размером 40 × 40 × 11 мм (1,6 × 1,6 × 0,4 дюйма), состоящие из алюминиевых ребер охлаждения, использовались для обеспечения прямых радиаторов для плоского радиатора в сборе. Они были прикреплены к ПЭМ с помощью термопрокладок на основе силикона толщиной 0,5 мм (0,02 дюйма). Второй прототип включал радиаторы большего размера. Были использованы два 120-миллиметровых (4,7 дюйма) радиатора с четырьмя медными трубками прямого нагрева для отвода тепла к массиву ребер.Термопаста обеспечивала тепловое соединение с ТЕМ.

При создании прототипов для испытаний было рассмотрено пять конфигураций, как показано на рисунке 3. Фасадный модуль TE с прямым контактом обеспечит простейшую сборку, поскольку радиаторы применяются непосредственно к TEM. Однако эта сборка представляет собой наибольший потенциал для тепловых мостиков и зазоров в сборке фасада. Узел передачи радиатора расширяется за узел прямого контакта, но полагается на проводники для передачи тепла от ТЕМ к радиаторам.Узлы сдвига местоположения аналогичны узлам переноса радиатора, но обеспечивают гибкость размещения радиатора по отношению к ТЕМ. Сложенные друг с другом ТЭМ дают возможность увеличить разницу температур между горячей и холодной сторонами сверх того, что возможно при использовании одного ТЭМ в нескольких модулях. При установке на полу предполагается интеграция ТЕМ, проводников и радиаторов в плиту пола и фасад. Эта сборка представляет собой наиболее сложную область применения, но дает такие преимущества, как естественная конвекция и маскировка радиатора.

Рисунок 3 . Схематическое изображение возможной компоновки и размещения ТЭМ на фасадах.

Для целей данного исследования были выбраны фасадные сборки прямого контакта (рис. 4) и ТЭМ с переносом в раковину (рис. 5) из-за их простоты и широкой применимости. Каждая сборка была построена с использованием двух изоляционных панелей из пенопласта толщиной 2,54 см (1 дюйм) со значением R 0,88 м ² · ° C / Вт (5 футов ² · ° F · ч / БТЕ), что обеспечивало каждую сборку со значением R, равным 1.76 м ² · ° C / Вт (10 футов ² · ° F · ч / БТЕ), показано на рисунке 6. Тонкая плита (3,175 мм или 1/8 дюйма) была приклеена к поверхности пенопласта и предоставил корпус в сборке для ТЭМ и радиаторов. Радиаторы вставлялись в сборку и подключались к ПЭМ с помощью термопасты или термопрокладок. Плоский узел не полагался на какие-либо крепежи для соединения ТЕМ с радиаторами, вместо этого термопрокладки обеспечивали адгезию. Для сборки большого радиатора требовалась сборка, состоящая из гаек, болтов и шайб, чтобы соединить вместе ПЭМ, пену и плату.На более крупный радиатор в сборе была нанесена изоляция из аэрозольной пены, чтобы предотвратить любые термические разрывы, которые могли возникнуть из-за использования металлических деталей и креплений.

Рисунок 4 . Архитектурное обоснование концептуального модельного участка термоэлектрического фасада (прямая контактная сборка).

Рисунок 5 . Архитектурное обоснование концепции — модельная часть термоэлектрического фасада (сборка переноса раковины).

Рисунок 6 .Термоэлектрические фасадные доказательства концептуальных макетов.

Испытания прототипа

Чтобы понять, как ведут себя материалы TE, интегрируемые в фасад, эти прототипы сначала были испытаны в условиях комнатной температуры при температуре 22,2 ° C (72 ° F). Независимый модуль без радиатора, модуль с плоским радиатором, а также макеты сборки были испытаны при приложенном напряжении с шагом 1 В. Эти тесты были выполнены, чтобы понять, как будут вести себя встроенные в фасад ТЕМ, перед проведением теста в термокамере.Результаты были измерены с помощью тепловизионной камеры и источника питания. Тепловизионные изображения снимались с шагом в один вольт до 8 В, а температура регистрировалась с помощью тепловизора с числовым считыванием температуры с разрешением 0,1 °.

Дальнейшие испытания включали использование термокамеры с регулируемой температурой модели Тенни-младшего. Отверстие в термокамере 42 × 42 см (16,5 × 16,5 дюйма) было герметизировано с использованием изоляционной пены 2,54 см (1 дюйм) с лентой, наложенной для обеспечения относительно герметичное уплотнение для тестирования.Сборки были вставлены в пустоту размером 25 × 25 см (10 × 10 дюймов) и снова заклеены лентой (рис. 6). Это позволило легко вставлять и снимать прототипы. Камера была настроена на −18 °, −1 °, 16 ° и 32 ° C (0 °, 30 °, 60 ° и 90 ° F соответственно) для отображения различных внешних температур (зима, лето и промежуточные сезоны). Этот метод тестирования имитировал типичные внешние температуры, характерные для большинства климатических условий, позволяя собирать данные о температуре в контролируемых условиях. Для режима обогрева применялись внешние температуры -8 °, -1 ° и 16 ° C (0 °, 30 ° и 60 ° F).Для режима охлаждения использовались внешние температуры 16 ° и 32 ° C (60 ° и 90 ° F).

Температурной камере давали время для стабилизации (60 минут перед каждым сеансом тестирования и 20-минутные перерывы между каждым измерением. Температура окружающей среды в помещении поддерживалась относительно стабильной на уровне 23 ° C (73 ° F). прикладывалась с шагом 1 В. как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения. Измерения температуры на внешней поверхности прототипов регистрировались с помощью тепловизионной камеры, показанной на рисунке 7.Параметр излучательной способности тепловизора был установлен на 0,1, чтобы соответствовать алюминиевой поверхности радиатора, и это использовалось для всех измерений. Температура определялась по значениям в центре изображения, при этом камера была направлена на алюминиевый радиатор. Сначала была измерена температура без включенных ПЭМ, чтобы установить базовый уровень, а затем после стабилизации системы было проведено второе измерение для определения ΔT. Эти значения были записаны и представлены в следующем разделе.

Рисунок 7 . Тестирование сборки в термокамере с тепловизором.

Результаты

Результаты испытаний в окружающей среде: нагрев и охлаждение

Результаты были собраны, занесены в таблицы и нанесены на график для анализа. Температуры, наблюдаемые при испытаниях в условиях окружающей среды, варьировались от 9,3 ° C (48,8 ° F) до 125,7 ° C (258,3 ° F) как в режиме охлаждения, так и в режиме нагрева. Максимальная наблюдаемая температура приходилась на горячую сторону плоского радиатора при 8 В. Независимый ПЭМ приблизился к этому значению, достигнув 114.6 ° C (238,2 ° F) при 6 В до отказа модуля. Максимальные значения на стороне нагрева превышали 93,3 ° C (200,0 ° F) во всех испытаниях сборки при окружающей среде, за исключением большого радиатора, поскольку измеренная температура для этой сборки составляла 36,3 ° C (98,3 ° F) при 8 В. Все температуры на стороне нагрева показывают положительные тенденции температуры, как показано на Рисунке 8.

Рис. 8. (A) Разница температур и (B) средняя температура зависят от условий окружающей среды.

Показатели температуры охлаждения противоречат друг другу.Температуры варьировались от 9,3 ° C (48,8 ° F) до 82,8 ° C (181,1 ° F). Температуры холодной стороны значительно повышаются на независимом ТЕМ, плоском радиаторе и плоском радиаторе в сборе выше 4 В. Температура холодной стороны этих испытательных модулей превышает 37,8 ° C (100,0 ° F) при или около 4 В. Большой радиатор показывает температуру в диапазоне от 15,3 ° C (59,5 ° F) до 9,3 ° C (48,8 ° F). Разница температур и средние значения температуры были самыми низкими для этой сборки.

Модули

без радиаторов подвергались нагрузкам из-за высоких значений перепада температур, часто в разы превышающих рекомендованные производителем.Средние температуры показывают аналогичные нагрузки и могут достигать или превышать 93,3 ° C (200,0 ° F). Отказы ТЭМ случались несколько раз, особенно когда ТЭМ не были сопряжены с радиаторами или если напряжение превышало 8 В. Это вызвано плохой тепловой связью с окружающей средой: когда отвод тепла от ТЭМ в окружающую среду неэффективен, ТЕМ перегревается и выходит из строя. Только большой радиатор поддерживает стабильную среднюю температуру, что подчеркивает важность включения радиатора надлежащего размера с минимальным тепловым сопротивлением для надлежащего функционирования и надежности встроенных в фасад ТЕМ.

Результаты испытаний термокамеры: нагрев

Результаты испытаний термокамеры показывают, что значения температуры увеличиваются при приложении более высокого напряжения, независимо от типа сборки или температуры испытания (Рисунок 9). Результаты для прототипа с большим радиатором показывают, что температура колеблется от 13,6 ° C (56,4 ° F) до 36,2 ° C (97,1 ° F) при применении с шагом 1 В. Значения всегда оставались выше -17,8 ° C (0 ° F). Данные о температуре окружающей среды -1,1 ° C (30,0 ° F) показывают значения, возрастающие от 13.От 6 ° C (56,4 ° F) до 27,6 ° C (81,6 ° F) от 1 до 5 В соответственно. При напряжении 6 В наблюдалось снижение температуры до 24,3 ° C (75,8 ° F). При температуре окружающей среды 15,6 ° C (60,0 ° F) значения радиатора находились в диапазоне от 23,2 ° C (73,8 ° F) до 36,2 ° C (97,1 ° F). При этой проверенной температуре температура повышалась относительно стабильно.

Рисунок 9 . Нагрев сборки при -17,8 °, -1,1 ° и 15,6 ° C (0 °, 30 ° и 60 ° F) при подаче напряжения 3 В.

Тепловая мощность узла с плоским радиатором показывает температуру в диапазоне от -1.От 8 ° C (28,8 ° F) до 80,6 ° C (177,0 ° F). Результаты нагрева для этой сборки всегда показывают положительную тенденцию с увеличением напряжения. При температуре -17,8 ° C (0 ° F) температура нагрева находится в диапазоне от -1,8 ° C (28,8 ° F) до 27,0 ° C (80,6 ° F). Наблюдаемые значения без приложенного напряжения начинаются с –3,0 ° C (26,6 ° F). При температуре -1,1 ° C (30,0 ° F) результаты показывают, что значения увеличиваются с 9,8 ° C (49,6 ° F) до 71,0 ° C (159,8 ° F) от 1 до 6 В соответственно. При температуре 15,6 ° C (60,0 ° F) значения варьировались от 21,4 ° C (70,5 ° F) до 80,6 ° C (177,5 ° F).0 ° F). Температура радиатора при этой температуре превышала 37,8 ° C (100,0 ° F) при подаче напряжения 3 В.

Данные о разнице температур в режиме нагрева показывают, что характеристики нагрева работают стабильно, несмотря на температуру в тепловой камере, как показано на Рисунке 10. Подробные данные показаны в таблице 1. Более высокие температуры в термокамере приводят к увеличению разницы температур при увеличении подаваемой мощности. Это наблюдалось в обеих сборках; однако плоский радиатор показал положительные тенденции, в то время как большой радиатор показал относительно постоянную разницу температур при увеличении мощности.Разница температур, наблюдаемая в плоском радиаторе, значительно превышала заявленный производителем максимум 18,3 ° C (65,0 ° F), что приводило к выходу из строя при 7 Вт. Большой блок радиатора показал относительно постоянную разницу 18,3–21,1 ° C (65,0 ° F). –70,0 ° F) даже при увеличении потребляемой мощности.

Рисунок 10. (A) ΔT в зависимости от ватт и (B) средней температуры в зависимости от ватт в режиме нагрева.

Таблица 1 . Результаты тепловых испытаний (режим нагрева).

Результаты испытаний термокамеры: охлаждение

Результаты показывают, что мощность охлаждения зависит от сборки ТЕА. Данные для сборки с большим радиатором показывают, что при температуре окружающей среды 15,6 ° C (60,0 ° F) охлаждение колеблется от 22,0 ° C (71,6 ° F) до 7,8 ° C (46,1 ° F) при подаче напряжения в С шагом 1 В. Однако охлаждение не происходит линейно. Минимальная температура наблюдалась при подаче 4 В на большой радиатор, в то время как значения 5 и 6 В были немного выше, на уровне 12.1 ° C (53,7 ° F) и 9,7 ° C (49,5 ° F) соответственно. Эффективность охлаждения была более эффективной при 15,6 ° C (60,0 ° F). Температуры, наблюдаемые при 1–3 В, были выше, чем температура 15,6 ° C (60,0 ° F) (из-за комнатной температуры тестирования), но значительно снижались при применении более высоких напряжений. При температуре 32,2 ° C (90,0 ° F) характеристики ПЭМ относительно однородны. Измеренные температуры варьировались от 14,0 ° C (57,2 ° F) до 19,3 ° C (66,8 ° F).

Плоский радиатор в сборе показал результаты в диапазоне от 6,3 ° C (43,3 ° F) до 34 ° C.4 ° С (93,9 ° F). Наблюдаемые температуры были ниже при эксплуатации при 15,6 ° C (60,0 ° F) и оставались ниже температуры окружающей среды до 4 В. Температуры, наблюдаемые при 32,2 ° C (90,0 ° F), варьировались от 22,7 ° C (72,8 ° F) до 34,4 ° С (93,9 ° F). Температура оставалась ниже температуры окружающей среды до 5 В, но наблюдаемые температуры не обеспечивали адекватного охлаждения для теплового комфорта пассажиров.

Результаты для режима охлаждения показывают, что более высокая разница температур возникает по мере увеличения потребляемой мощности внутри сборок, как показано на Рисунке 11.Это наблюдалось в обеих сборках; однако плоский радиатор показал положительные тенденции, в то время как большой радиатор показал слегка отрицательную тенденцию или тенденцию постоянной разницы температур. Таблица 2 показывает подробные результаты.

Рисунок 11 . ΔT в зависимости от мощности в режиме охлаждения.

Таблица 2 . Результаты тепловых испытаний (режим охлаждения).

Производительность

Общая эффективность исследуемых сборок была захвачена коэффициентом производительности (COP) как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения.COP — это отношение теплового потока, вызванного ТЕМ (Q), к входной электрической мощности (P). Следовательно, COP представляет собой выходную мощность (тепло) и входную мощность (электрическую мощность). Входная мощность — это произведение напряжения и тока, записанного от источника питания, а тепловой поток Q рассчитывался как разница между температурой радиатора и окружающей среды, деленная на тепловое сопротивление радиатора R. Расчетное значение R составило 0,22 ° C / Вт (0,396 ° F / Вт) на основе площади, толщины и общего количества охлаждающих ребер на радиаторе.Таким образом, полная формула для КС:

COP = QP = (Theatsink-Troom) / RI * V. (1)

Значения COP были рассчитаны исходя из предположения, что T _{, комната} = 22,2 ° C (72,0 ° F). Результаты показаны на Рисунке 12. Значения COP могут быть отрицательными, когда ΔT велико. Это связано с тем, что тепло естественным образом распространяется от горячего к холодному, что иногда называют «пассивным» потоком, в то время как ТЕМ пытается протолкнуть тепловой поток в противоположном направлении, от холодного к горячему, что называется «активным» потоком. Тепловой поток, создаваемый ТЕМ, пропорционален подводимой мощности, в то время как противодействующая естественная диффузия пропорциональна ΔT.Когда входная мощность низкая, а ΔT высокое, активный поток меньше, чем пассивный компонент, и сумма в числителе формулы COP отрицательна. По мере увеличения входной мощности активный поток обгоняет пассивный, и наблюдается чистый COP в диапазоне от 1 до 3, что означает, что TEM выдвигает 1–3 Вт тепла на каждый входной Вт. При меньших значениях ΔT КПД может превышать 5; однако для практических приложений требуется как можно больший тепловой поток, и при самой большой испытанной входной мощности (8–10 Вт) КПД лишь немного выше, достигая значений 5–6.Эти значения COP достаточно высоки и сопоставимы с меньшими по размеру обычными системами HVAC, но здесь мы получаем дополнительное преимущество в виде размера, шума и надежности. Более того, несмотря на то, что ТЭМ имеет относительно низкий КПД в режиме выработки электроэнергии (при извлечении электроэнергии из разницы температур) около 5–10%, КПД в режимах нагрева и охлаждения может легко превысить 1.

Рисунок 12 . Коэффициент производительности.

Заключение

В этой статье обсуждается применение материалов TE во внешних ограждениях зданий для создания активных энергогенерирующих фасадных систем.Эти новые фасадные системы можно использовать для локального отопления и охлаждения. В этом исследовании мы спроектировали и разработали два прототипа, которые были испытаны в условиях окружающей среды и терморегулируемых условиях. Мы оценили режимы нагрева и охлаждения для различных условий окружающей среды (диапазонов температур). Тепловизионное воображение использовалось для измерения выходных температур для материалов TE, интегрированных в фасад.

Результаты показывают, что материалы TE работают при эффективных температурах нагрева и охлаждения даже при воздействии переменных внешних температур, представленных тепловой камерой.Они наиболее эффективны в сочетании с радиатором большего размера, особенно для охлаждения. Результаты также показывают, что ПЭМ, интегрированные в прототипы фасадов, эффективно работают в режимах обогрева и охлаждения.

Интегрированные в фасад материалы TE, работающие без радиатора или с небольшим радиатором, неэффективны или неэффективны. Без средств транспортировки и рассеивания тепла ТЭМ перегреваются из-за переноса тепла на молекулярном уровне. Тепловые мосты также могут способствовать возникновению высоких температур на холодной стороне.

Результаты этого исследования показывают многообещающие возможности для интеграции материалов TE в фасадные системы. Эти новые фасадные системы обладают множеством потенциальных преимуществ, связанных с энергопотреблением, комфортом жителей и эксплуатацией зданий. Локальное лучистое отопление и охлаждение, которыми могут управлять пассажиры, могут обеспечить улучшенные условия теплового комфорта. Механическое оборудование, необходимое для HVAC, может быть уменьшено, что приведет к снижению требований к техническому обслуживанию и сокращению эксплуатационных расходов.Материалы TE могут быть объединены и соединены с излучающими панелями, чтобы вызвать меньшее нарушение внутреннего пространства, чем традиционное оборудование HVAC.

Следующие шаги в этом исследовании будут включать изучение теплопереноса в нескольких различных типах наружных стен (расчетных и экспериментальных), используемых для коммерческих и жилых помещений.

Авторские взносы

AA: Основной автор представленной рукописи, соавтор исследовательского проекта; ZA: Второй автор представленной рукописи, соучредитель исследовательского проекта; CC: Сбор данных и графики, ассистент-исследователь; БД: Сбор данных, постановка экспериментов, разработка моделей для прототипов; MU: Обзор литературы по материалам TE.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Аксамия А. (2013). Устойчивые фасады: методы проектирования ограждающих конструкций высокопроизводительных зданий . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.

Google Scholar

Ибанез-Пуй, М., Сакристан Фернандес, Х., Мартин-Гомес, К., и Видаурре-Арбизу, М. (2015). Разработка и строительство термоэлектрического активного фасадного модуля. J. Дизайн фасадов Eng. 3, 15–25. DOI: 10.3233 / FDE-150025