Коэффициент теплопроводности сэндвич панелей

Автор: | 12.03.2024

ХАРАКТЕРИСТИКИ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЕЙ

Пенополиуретан среди теплоизолирующих материалов обладает наиболее низким коэффициентом теплопроводности (l=0,019 Вт/м°С) и высокими гидроизолирующими свойствами (до 99% закрытых пор), позволяющими использовать его даже как кровельный материал.

Пенополиуретан химически нейтрален к кислотным и щелочным средам. Класс горючести Г2. Пенополиуретан обладает высокой стойкостью по отношению к химическим соединениям.

Одно из основных применений жестких пенополиуретанов — технология использования в качестве теплоизоляционного слоя строительных стеновых и кровельных сэндвич-панелей, продиктованная такими уникальными качествами, как:

— Самый низкий коэффициент теплопроводности (0,019-0,025 Вт/М*К);
— Низкая плотность (40-50 кг/куб.м);
— Высокая адгезионная прочность;
— Нет необходимости в крепежных элементах;
— Высокая акустическая изоляция;
— Отсутствие мостиков холода;
— Возможность изоляции конструкций любой конфигурации и размеров;
— Долговечность покрытий — не подвержены разложению и гниению, не разрушаются под воздействием сезонных температурных колебаний, атмосферных осадков, агрессивной промышленной атмосферы;
— Высокая экологичность получаемого материала — по гигиеническим нормам разрешено применение в холодильной технике для продовольственных продуктов.

Методом заливки пенополиуретана в пресс-форму можно получать формованные теплоизоляционные блоки («скорлупы» для трубопроводов, плиты, сэндвич-панели и т.д.).

Сохранение эксплуатационных характеристик при старении (долговечность) является одним из важнейших показателей любого материала, предназначенного для использования в строительстве.

Хотя жесткие пенополиуретаны применяют в этой области сравнительно недавно, уже сегодня имеются надежные данные о поведении этих материалов в течение 20 лет эксплуатации. Кроме этих данных есть результаты лабораторных испытаний на ускоренное старение, которые дополняют и подтверждают данные натурных испытаний.

Читайте также  Наушники sony comfortable fit

Жесткий пенополиуретан способен сохранять «равновесную» теплопроводность не менее 50 лет, а может быть, и значительно дольше. Если изделие имеет толстое сечение и доступ воздуха к нему ограничен, то можно гарантировать сохранение эксплуатационных свойств в течение очень длительного времени.

Результаты промышленной эксплуатации подтверждают поведение пенополиуретана в лабораторных условиях. Доказательством высокой долговечности жесткого пенополиуретана служат многочисленные примеры, когда на промышленных объектах этот пенопласт «работает» уже более 15 лет, и за это время никаких нареканий потребителей не было.

Результаты натурных испытаний вновь подтвердили высокую репутацию пенополиуретана у строителей.

Двадцатилетний опыт успешной промышленной эксплуатации жесткого пенополиуретана позволил выявить не только пределы возможностей, но и дополнительные достоинства этого материала, к числу которых относится, прежде всего, способность сохранять низкую теплопроводность в течение длительного времени. К тому же было установлено, что во всех случаях, когда пенополиуретан вел себя неудовлетворительно, он или имел с самого начала низкое качество, или слишком жесткими были условия эксплуатации (температура выше 100°С; постоянный контакт с жидкостью или газом, подаваемыми под высоким давлением, и т.п.).

Коэффициент теплопроводности применяемых теплоизоляционных материалов

Пенополиуретан 0,019-0,025 Пенобетон 0,056-0,098* Минвата 0,04-0,045* Пенополистирол 0,03-0,037
Основные свойства пенополиуретанов
№ п/п Наименование показателей Величина для различных марок ППУ
1 Кажущаяся плотность, кг/м. 18..300
2 Разрушающее напряжение, МПа, не менее при сжатии 0,15..1,0 при изгибе 0,35..1,9
3 Теплопроводность, Вт/м*К не более 0,019..0,03
4 Кол-во закрытых пор, не менее 85..95
5 Водопоглощение, % объема 1,2..2,1
6 Горючесть ГОСТ 12.1.044 (трудногорючие)

Сравнение ППУ с традиционными теплоизоляторами

teplo uhodit1 Домострой

Сэндвич-панели по праву называются уникальным строительным материалом. В сравнении с классическими строительными материалами (дерево, кирпич, газосиликатный кирпич, бетон и так далее) панели для быстровозводимых зданий и сооружений выигрывают по многим параметрам. Одной из самых важных и выигрышных технических характеристик является теплопроводность сэндвич-панелей.

Теплопроводность – это способность того или иного материала проводить тепло. Эта способность рассчитывается по следующей формуле: количество теплоты, проходящее через образец материала толщиной в 1 м, площадью в 1 м², за 1 секунду при единичном температурном градиенте. Наилучшим теплоизолирующим материалом можно считать абсолютный вакуум, его теплопроводность равно нулю, но если при производстве термосов достигается некое подобие космического вакуума, то в строительстве приходится довольствоваться вторым по теплопроводности теплоизолирующим материалом. Это воздух.

Материалы для утепления

Как известно, правильно упакованный воздух является наилучшим теплоизолятором. Большое значение при этом имеет его влажность (влажный воздух тепло не удерживает вовсе). Поэтому лучшие умы современности постоянно работают над изобретением теплоизоляционного материала с показателями, приближёнными к идеалу.

На данный момент на территории нашей страны в той или иной мере распространены несколько видов сэндвич-панелей с различными типами утеплителя:

  • Сэндвич-панели с утепляющим слоем из минеральной (базальтовой) ваты;
  • Сэндвич-панели с пенополистиролом;
  • Сэндвич-панели с пенополиуретаном.

Сравнение типов утеплителя сэндвич-панелей

Коэффициент теплопроводности сэндвич-панели напрямую зависит от того, насколько хорошо упакован воздух внутри панели. Так, скажем, та же минеральная вата, имеющая разную плотность, обладает разной теплопроводностью (от 0,38 до 0,7). Несомненным плюсом сэндвичей с утепляющим слоем из минеральный ваты является их полная пожарная безопасность. Но при этом минеральная вата обладает свойством буквально всасывать в себя воду, что быстро ведёт к потере теплоизолирующих свойств и проседанию утепляющего слоя. Кроме того, сэндвичи с минватой довольно тяжёлые.

Пенополистирол имеет коэффициент теплопроводности, равный 0,03-0,7 (в зависимости от плотности). Лёгкий, не впитывает влагу, вот, собственно, и все достоинства ППС. Зато недостатков хоть отбавляй: нестоек химически (под воздействием паров ацетона или бензина пенополистирол буквально тает, не может он устоять также перед маслами), хрупок, разрушается уже при температуре 70°С, в связи с чем этому материалу присвоен класс огнестойкости Г2. Пенополистирол очень любят грызуны.

Пенополиуретан является материалом с самой низкой теплопроводностью (всего 0,019-0,25). Он лёгкий, плотный, прочный, не впитывает влагу, химически стоек. Грызуны равнодушны к пенополиуретану, в нём не развиваются плесень и грибки. Класс огнестойкости Г2 (рабочая температура ППУ достигает +160°С).

Кроме того, сэндвичи с минватой и пенополистиролом изготавливаются методом склеивания, тогда как пенополиуретан вспенивается сразу в сэндвич-панели, что позволяет получить на выходе высокопрочную монолитную конструкцию.

Теплотехнический расчёт

Теплотехнический расчёт сэндвич-панелей необходим для выбора типа сэндвичей и их толщины. Формула теплотехнического расчёта довольно сложная, в ней учитываются такие факторы, как расположение строения (географический пояс), среднегодовая температура, тип здания, вид панелей, расчётная средняя температура внутри здания, относительная влажность воздуха внутри здания, продолжительность отопительного периода, и обывателю не под силу. Школьного курса физики тут явно недостаточно. Поэтому умные люди давно придумали теплотехнический расчёт сэндвич-панели онлайн, где вам потребуется лишь ввести требуемые значения в поля формы и, нажав на кнопку, получить результат.

Так, для европейской части России минимальная толщина стеновых сэндвич-панелей равна 120 мм (с пенополистиролом) и 150 мм (с минеральной ватой); кровельных, соответственно, 180 мм и 250 мм. Расчёт дан для помещения с температурой воздуха +20°С.

Сэндвичи меньшей толщины имеют меньшую теплопроводность, это понятно. Но, кроме понятия «теплопроводность» существуют ещё и коэффициент теплового сопротивления и коэффициент теплопередачи. И если теплопроводность сэндвич-панели 100 мм с утеплителем из пенополиуретана равна 0,02, то это значение сохраняется при уменьшении толщины до 80 мм или 60 мм, а вот коэффициент теплового сопротивления уменьшается (с 5 до 4 и 3, соответственно). Коэффициент теплопередачи при этом растёт (0,193 для сэндвичей 100 мм, 0,24 для 80 мм, 0,315 для 60 мм).

Вывод

Расчёт теплопроводности сэндвич-панелей обязателен, так как это поможет максимально сэкономить на стоимости материалов для конкретного проекта.

Видео о свойствах сэндвич-панелей

Предлагаем ознакомиться с интересным видео про сэндвич-панели и их теплопроводность:

Слой утеплителя, положенный в основу сэндвич-панелей, надежно скрыт под обкладками из стального проката, но свойства его более чем заметны. Благодаря использованию в процессе производства современных экологически безопасных материалов – минеральной ваты и пенополистирола, трехслойные панели не имеют равных по уровню сопротивления теплопередаче. Если сравнивать их с традиционными материалами, то при равной теплоизолирующей способности стандартная 100-миллиметровая сэндвич-панель легко заменит кирпичную кладку толщиной 1200 мм.

tri paneli Домострой

Сопротивление теплопередаче сэндвич-панелей «АлюТерм», м.кв/КВт*

soprotivlenie teplopredache Домострой

* расчетные теплотехнические показатели минеральной ваты приняты по Протоколу No09к/14 квалификационных испытаний по определению срока эффективной эксплуатации изделий из минеральной ваты ТМ "IZOVAT", пенополистирола — по СНиП 23-02 «Тепловая защита зданий»;

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций – определяется как отношение разности температур по краям изоляционного материала к величине теплового потока проходящего сквозь него. Иными словами, это плотность материала, поделенная на его теплопроводность. Для определения величины на большой площади следует разделить меру теплосопротивления на площадь участка, для которого осуществляется расчет.

Вас заинтересует:

Коэффициент теплопроводности сэндвич-панелей «АлюТерм»**

koeff teploprovodnosti Домострой

**Коэффициент теплопроводности МВ-панелей рассчитан для λ=0,041 Вт/мК, ПП-панелей для λ=0,039 Вт/мК

Теплопроводность – один из трех механизмов теплопередачи, характеризуется как способность материалов переносить тепловую энергию от более нагретых к менее нагретым телам. Количественное обозначение способности к переносу тепла называется коэффициентом теплопроводности.

Преимущества высокого уровня сопротивления теплопередаче

Как упоминалось выше, высокая энергетическая эффективность панелей достигается за счет использования передовых материалов. Но особую роль в формировании привлекательных технико-эксплуатационных характеристик играет пористость наполнителя, а точнее количество и размер пор. Особое переплетение базальтового волокна, способствующее конвекции воздуха, переносящего тепло между порами, обеспечивает высокий уровень теплоизоляции здания.

Различная толщина сэндвич-панелей позволяет применять их для строительства объектов самого разного назначения:

  • Коммерческих;
  • Производственных;
  • Спортивных;
  • Логистических;
  • Сельскохозяйственных и других.

Незначительная толщина позволяет рационально использовать пространство и оптимизировать полезную площадь здания. При этом значительно сокращаются затраты на энергоносители в холодное время года.

Строительство БМЗ с применением полностью готовых к монтажу панелей выгодно не только с экономической, но и с практической точки зрения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *