Теплопроводность пенополистирола — какая она и от чего зависит

Срок эксплуатации

Большая часть производителей указывают срок эксплуатации 20-30 лет. Это гарантийное время, в течение которого полезные свойства материала находятся в допустимых рамках. Последние исследования европейских учёных показали удивительные и обнадеживающие результаты. При сносе домов, построенных 40-50 лет назад с использованием пенополиуретана, учённые обнаружили, что его свойства практически не изменились. Структура и фактура остались теми же, что и изначально. Дальнейшие лабораторные исследования только подтвердили долговечность этого материала.

Экологичность

Важный параметр, на который всё больше и больше обращают внимание современные строители. В процессе производства пенополиуретан переходит из жидкого в твёрдое состояние за 30 секунд

После этого вредные испарения с его поверхности прекращаются. Если его нагреть до 450 Сº, то начнут выделяться углекислый и угарный газы. Впрочем, то же самое можно наблюдать и во время нагревания дерева.
Пенополиуретан не выделяет вредных для организма человека соединений

Теплопроводность пенопласта — точные цифры

Пенопласт имеет следующие преимущества перед другими утеплительными материалами: экологичность, лёгкость, гигроскопичность, невысокая стоимость. Однако, главное достоинство — низкая теплопроводность пенопласта, которая делает его одним из наиболее распространенных теплоизолирующих материалов.

От чего зависит теплопроводность

Способность пенополистирольных плит сохранять тепло зависит в основном от двух факторов: плотности и толщины. Первый показатель определяется по количеству и размеру воздушных камер, составляющих структуру материала. Чем плотнее плита, тем больший коэффициент теплопроводности у нее будет.

Зависимость от плотности

В таблице ниже можно посмотреть каким именно образом теплопроводность пенополистирола зависит от его плотности.

Представленная выше справочная информация, однако, скорее всего, может пригодиться только владельцам домов, использовавшим пенополистирол для утепления стен, пола или потолка довольно-таки давно. Дело в том, что при изготовлении современных марок этого материала производители используют специальные графитовые добавки, в результате чего зависимость теплопроводности от плотности плит сводится практически на нет. В этом можно убедиться, взглянув на показатели в таблице:

Зависимость от толщины

Разумеется, чем толще материал, тем лучше он сохраняет тепло. У современного пенополистирола толщина может колебаться в пределах 10-200 мм. По этому показателю его принято классифицировать на три больших группы:

1. Плиты до 30 мм. Этот тонкий материал обычно используется при утеплении перегородок и внутренних стен зданий. Коэффициент его теплопроводности не превышает 0.035 Вт/мК.
2. Материал толщиной до 100 мм. Пенополистирол этой группы может применяться для обшивки как внешних, так и для внутренних стен. Тепло такие плиты сохраняют очень хорошо и с успехом используются даже в регионах страны с суровым климатом. К примеру, материал толщиной 50 мм имеет теплопроводность в 0.031-0.032 Вт/Мк.
3. Пенополистирол толщиной более 100 мм. Такие габаритные плиты чаще всего используются для изготовления опалубок при заливке фундаментов на Крайнем Севере. Теплопроводность их не превышает 0.031 Вт/мК.

Расчет необходимой толщины материала

Точно вычислить толщину необходимого для утепления дома пенополистирола довольно-таки сложно. Дело в том, что при выполнении этой операции следует учитывать массу самых разных факторов. К примеру, таких, как теплопроводность материала, выбранного для сооружения утепляемых конструкций и его разновидность, климат местности, тип облицовки и пр. Однако примерно рассчитать необходимую толщину плит все-таки можно. Для этого понадобятся следующие справочные данные:

• показатель требуемого теплосопротивления ограждающих конструкций для данного конкретного региона;
• коэффициент теплопроводности выбранной марки утеплителя.

Собственно сам расчет производится по формуле R=p/k, где p — толщина пенопласта, R — показатель теплосопротивления, k — коэффициент теплопроводности. К примеру, для Урала показатель R равен 3,3 м2•°C/Вт. Допустим, для утепления стен выбран материал марки EPS 70 с коэффициентом теплопроводности 0.033 Вт/мК. В этом случае расчет будет выглядеть следующим образом:

То есть толщина утеплителя для наружных ограждающих конструкций на Урале должна составлять минимум 100 мм. Обычно владельцы домов холодных регионов обшивают стены, потолки и полы двумя слоями пенополистирола на 50 мм. При этом плиты верхнего слоя располагают таким образом, чтобы они перекрывали швы нижнего. Таким образом можно получить максимально эффективное утепление.

Коэффициенты теплопроводности строительных материалов в таблицах

Сегодня очень остро стоит вопрос рационального использования ТЭР. Непрерывно прорабатываются пути экономии тепла и энергии с целью обеспечения энергетической безопасности развития экономики как страны, так и каждой отдельной семьи.

Создание эффективных энергоустановок и систем теплоизоляции (оборудования, обеспечивающего наибольший теплообмен (например, паровых котлов) и, наоборот, от которого он нежелателен (плавильные печи)) невозможно без знания принципов теплопередачи.

Изменились подходы к тепловой защите зданий, возросли требования к строительным материалам. Любой дом нуждается в утеплении и системе отопления. Поэтому при теплотехническом расчёте ограждающих конструкций важен расчёт показателя теплопроводности.

Как рассчитать толщину стен

Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.

Термическое сопротивление ограждающих конструкций для регионов России

Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:

Формула расчета теплового сопротивления

R — термическое сопротивление;

p — толщина слоя в метрах;

k — коэффициент теплопроводности.

Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.

Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

Пример расчета толщины утеплителя

Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.

1. Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5  кирпича.
2. Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.
3. Считаем толщину минеральной ваты. Ее коэффициент теплопроводности 0,045. Толщина слоя будет: 2,82*0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. То есть, чтобы обеспечить требуемый уровень утепления, толщина слоя минеральной ваты должна быть не меньше 13 см.

Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными

Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание

Что необходимо знать о теплопроводности пенополистирола

Теплопроводность пенополистирола довольно низкая, ведь воздух, который находится в основе материала, тоже обладает такими характеристиками. Поэтому описываемый параметр изоляции варьируется в пределах от 0,037 до 0,043 Вт/мК, что касается воздуха, то эта характеристика равна 0,027Вт/мК.

Пенополистирол изготавливается по ГОСТ 15588-86 и отличается превосходным энергосбережением, повышенными сроками эксплуатации, способен сокращать затраты на отопление и защищать от промерзания. Такие свойства сохраняются даже при воздействии низких температур и высокой влажности, поэтому использовать пенополистирол можно в условиях складских помещений, а также в конструкциях холодильного оборудования.

Теплопроводность пенополистирола низкая, поэтому использовать данный материал можно не только для внутренней, но и для внешней отделки. Однако данная характеристика будет изменяться в зависимости от плотности. Чем она выше, тем больше содержание стирола, тем хуже пенополистирол будет удерживать тепло. Например, если речь идет об экструдированном пенополистироле, то его теплопроводность составит 0,028Вт/мК, ведь гранулы стирола в этом случае находятся в структуре цельного листа, а щели между ними отсутствуют.

Достоинства и недостатки материала

Полистирольный утеплитель обладает следующими преимуществами:

• не создает дополнительную нагрузку на фундамент постройки и несущие конструкции;
• долговечность – срок службы материала составляет не менее 40 лет, при этом, он не утрачивает своих характеристик;
• удобство при транспортировке и установке;
• хорошая адгезия и взаимодействие с клеевыми составами;
• устойчивость к температурным перепадам и воздействию большинства агрессивных сред.

Также большинство современных видов пенополистерольных утеплителей обрабатываются специальными составами, защищающими материал от грызунов и вредителей.

В то же время, есть у пенополистирола и недостатки.

Низкая паропроницаемость. Во избежание скапливания пара внутри помещения при использовании пенопласта в качестве утеплителя, необходимо оборудовать хорошую приточно-вытяжную вентиляцию.

Нестойкость к воздействию УФ-излучения. По этой причине пенопласт необходимо скрывать от воздействия солнечных лучей.

Утрата эксплуатационных качеств при взаимодействии с растворителями, что не позволяет наносить на ППС лакокрасочные материалы.

Низкая устойчивость к внешним механическим воздействиям

Пенопласт достаточно хрупкий материал, поэтому при работе с ним необходимо соблюдать осторожность, чтобы он не сломался и не дал трещин.

Токсичен не сам материал, а испарения стилола, которые со временем уменьшаются и не превышают предельно допустимых и безопасных для человека. Поэтому специалисты советуют использовать ППС, который достаточно долго «вылежался» на складе. Горючесть пенополистирола зависит от технологии производства. Например, полимерные гранулы, заполненные углекислым газом, имеют способность самозатухать.

Основные характеристики утеплителей

Предоставим для начала характеристики наиболее популярных теплоизоляционных материалов, на которые в первую очередь стоит обратить свое внимание при выборе. Сравнение утеплителей по теплопроводности следует производить только на основе назначения материалов и условий в помещении (влажность, наличие открытого огня и т.д.)

Мы расположили далее в порядке значимости основные характеристики утеплителей.

Сравнение строительных материалов

• Теплопроводность. Чем ниже данный показатель, тем меньше требуется слой теплоизоляции, а значит, сократятся и расходы на утепление.
• Влагопроницаемость. Меньшая проницаемость материала парами влаги снижает при эксплуатации негативное воздействие на утеплитель.
• Пожаробезопасность. Теплоизоляция не должна гореть и выделять ядовитые газы, особенно при утеплении котельной или печной трубы.
• Долговечность. Чем больше срок эксплуатации, тем дешевле он вам обойдется при эксплуатации, так как не потребует частой замены.
• Экологичность. Материал должен быть безопасным для человека и окружающей природы.

Область применения ЭППС

Сравнение необходимого количества утеплителя.

Среди еще одного достоинства материала можно выделить широкую область его применения. Незначительная теплопроводность позволяет использовать его в дорожном строительстве в роли утеплительных оснований. Современные холодильные установки не обходятся без использования этого материала. Кроме того, он активно применяется в процессе реконструкции пучинистых отрезков автомагистралей.

Низкая теплопроводность утеплителя позволяет использовать его в сельском хозяйстве в роли теплоизолятора на фермах.

Распространен ЭППС в области промышленного и гражданского строительства.

Среди новых обширных областей применения ЭППС можно выделить индивидуальное строительство. Особенно перспективное направление — производство сэндвич-панелей. Среди индивидуальных застройщиков этот материал не менее популярен. Например, при монтаже кровли плиты застилаются над гидроизоляцией, что дополнительно защищает ее от повреждений и температурных перепадов. А при проведении реконструкционных работ пенополистирол позволяет снизить затраты. При этом проведение подобного рода процессов допустимо осуществлять, когда теплоизоляционный слой, имеющийся в наличии, пришел в негодность.

Если предполагается производить теплоизоляцию скатной кровли, экструдированный пенополистирол укладывается поверх стропил.

При необходимости утеплить деревянный пол, плиты теплоизолятора должны быть уложены между черновым и чистовым слоями, а фиксацию нужно производить между лагами. Это позволяет обеспечить минимальные потери тепла через пол. Иногда нужно утеплить пол первого этажа. Эффективность ЭППС в этом случае можно повысить, уложив материал в два слоя, сдвигая листы, чтобы перекрыть швы. В этом случае плиты ЭП будут располагаться между гидроизоляционной мембраной и стяжкой. Материал станет гарантировать не только превосходную термозащиту, но еще гидро- и пароизоляцию, что будет исключать проникновение влаги из подполья.

ЭППС может быть использован в тандеме с системой теплого пола. Это возможно из-за отличных прочностных характеристик плит. Укладку при этом нужно производить на междуэтажное перекрытие, защищая все это разделительной стяжкой.

Благодаря характеристикам ЭППС может быть применен при обустройстве наружного утеплительного слоя фундамента без использования защиты. Плиты будут выполнять функции даже в тех условиях, которые отличаются давлением грунтовых вод.

ЭППС сравнительно новый материал, постоянно совершенствуемый, что позволяет активно использовать его при строительстве.

Общее описание

Пенопласт представляет собой плиты различной толщины, состоящие из вспененного материала – полимера. Теплопроводность пенопласта обеспечивается воздухом, из которого он состоит на 95-98%, т.е. газа, который не пропускает тепло.

Так как пенопласт в своей основе состоит из воздуха, то он имеет крайне низкую плотность, и, соответственно, малый удельный вес. Также пенопласт обладает очень хорошей звукоизоляцией (тонкие перегородки ячеек, заполненные воздухом – очень плохой проводник звуков).

В зависимости от исходного сырья (полимера) и процессов изготовления, можно производить пенопласт разной плотности, устойчивости к воздействию механических факторов, устойчивости к иным видам воздействия. В связи с вышеперечисленным, обусловливается выбор определенного вида пенопласта и его применение.

Факторы влияния на теплопроводность

Теплопроводность зависит от плотности и толщины теплоизолята, поэтому важно учитывать ее при покупке. Плотность – это масса одного кубометра материалов, которые по этому критерию классифицируются как очень легкие, легкие, средние и жесткие

Легкие пористые изделия применяются для покрытия внутренних стен, несущих перегородок, плотные – для наружных работ.

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

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

Всё тоньше, всё теплее

Для того чтобы представить эту физическую величину наглядно, проведём сравнение теплопроводности пенопласта с другими строительными материалами. Представьте, что вы стоите и смотрите с торца на разрезы стен из разных материалов. Сначала перед глазами проплывает бетонная стена толщиной 3,2 м, затем кирпичная кладка в 5 кирпичей (1,25 м), потом относительно тоненькая деревянная перегородка шириной с предплечье взрослого человека (0,40 м). И уже где-то в самом конце, незаметный лист пенопласта толщиной 0,1 м. Что же объединяет все эти материалы необъятной толщины? Только одно.

Используя его низкую теплопроводимость, можно в значительной степени сократить расход достаточно дорогих в приобретении и укладке стройматериалов. Дом, построенный в 2,5 кирпича так же надёжен, как и дом с толщиной стен в 5 кирпичей. Только в первом случае расходы на отопление больше. Хотите дом теплее? Не надо возводить ещё такую же стену. Достаточно утеплить стену 50 мм плитой. Почувствуйте разницу. 2,5 кирпича по периметру дома и лист пенопласта толщиной в 50 мм. Экономим время, деньги, силы.

Классификация пенополистирола

Обычный пенопласт

Теплоизоляционный материал, который получают в результате вспенивания полистирола. Как уже упоминалось выше, его объем – это 98% воздуха, который запечатан в гранулы. Это говорит не только о его отличных теплоизоляционных качествах, но и о звукоизоляционных свойствах.

Главное преимущество материала – отсутствие способности поглощать влагу. Кроме того, он не гниет и биологически не разлагается. Долговечный материал, небольшой массы и удобный в использовании. Его можно приклеить к любому строительному материалу.

Пенополистирол легко подается горению, но в его составе есть такое вещество, как антипирена. Именно оно и наделяет пенопласт способностью самозатухать. Кроме того, пенополистирол нельзя использовать для утепления фасадов. Это объясняется его низкой паропроницаемостью. А для того чтобы провести работы с пенопластом под кровлей, следует хорошо продумать систему вентиляции.

Использование в зависимости от марки материала

• ПСБ-С 15. Маркировка пенопласта говорит о том, что им можно утеплить конструкции, которые не подвергаются механическим нагрузкам. Например, утепление кровли, пространства между стропами и потолочного перекрытия.
• ПСБ-С 25 и 25Ф. Распространенная маркировка пенополистирола. Говорит о том, что можно утеплять любую поверхность. Стены, фасады, потолки или напольное покрытие, кровлю.
• ПСБ-С 35 и 50. Таким материалом можно утеплять объекты, которые находятся под постоянно высокой нагрузкой.

Экструдированный пенополистирол

Теплоизоляционный материал, который обладает высоким эффектом и качеством. Его чаще всего используют для утепления ограждающих конструкций. И коэффициент теплопроводности колеблется от 0,027 до 0,033 Вт/м К.

Структура материала ячеистая. И полная закрытость каждой ячейки обеспечивает абсолютную защиту от проникновения воды. Поэтому такой материал и рекомендуют использовать там, где влажность повышенная или там, где материал может контактировать с водой. Это утепление подвального помещения или фундамента коттеджа. Даже в условиях недостаточной гидроизоляции, экструдированный пенополистирол сохранит свои теплоизоляционные качества.

Кроме этого, такой материал отличается высокой устойчивостью к различным деформациям. Эта особенность позволяет использовать его как утеплитель для поверхностей, несущие большие нагрузки. Например, экструдированным пенополистиролом можно утеплить фасады. Особенно если материал облицовки очень тяжелый.

Что касается температуры. Пенополистирол способен выдерживать резкие скачки, от -120 до +175 градусов. При этом его структура остается целой и невредимой.

Недостатками этого материала является горючесть, но, как и пенопласт, его составные элементы способны заставить его затухнуть. Контакт пенополистирола со сложными углеводами может привести к разрушению.

Технические характеристики экструдированного пенополистирола

Эксплуатационные и механические характеристики этого теплоизоляционного материала требуют особого рассмотрения.

Теплопроводность, независимо от марки, лежит в пределах от 0,03 до 0,04 Вт/(м· 0 К). Такие показатели позволяют использовать вспененный пенополистирол при утеплении любых элементов постройки, а также автострад, взлетно-посадочных полос и т.д.

Плотность плит, в зависимости от модификации материала, может быть от 20 до 50 кг/м 3 ;

Влагостойкость. Благодаря закрытой пористой структуре и химическому составу материал не разрушается под воздействием сырости, конденсата и даже прямого попадания воды

Единственным уязвимым местом являются торцевые поверхности, гидроизоляции которых следует уделить особое внимание

Безопасность для здоровья позволяет применять экструдированный пенополистирол даже в лечебных и детских учреждениях. Плиты не выделяют вредных испарений даже при высоких температурах. Кроме этого, теплоизоляционный слой, как правило покрывается слоем отделочных материалов (штукатурки, шпатлевки, гипсокартон и т.п.).

Высокие прочностные параметры. Допустимое напряжение, в зависимости от модификации колеблется от 18 до 20 т/м 2 .

Из других характеристик экструдированного пенополистирола можно отметить:

• Морозостойкость. Материал сохраняет теплоизоляционные свойства даже при -70 0 С;
• Низкую паропроницаемость, от 0,007 до 0,008 мг/(м·ч·Па);
• Антисептические свойства материала практически исключают возникновение грибковых колоний;
• Длительный срок службы. Независимо от условий эксплуатации вспененный пенополистирол гарантировано прослужит не менее 45 лет.

Такие показатели, безусловно вызовут повышенный интерес потребителей. Кроме этого немаловажным является и тот факт, что монтаж вполне возможно выполнить своими руками, а стоимость материала относительно невысока.

Положительные и отрицательные свойства ППУ

Для более удобного понимания сути, свойств и области применения материала надо иметь представление не только о физических и химических свойствах, но и знать его положительные и отрицательные стороны.

Положительные

1. У пенополиуретана хорошая адгезия. Он без проблем пристаёт к деревянной, металлической, бетонной поверхностям. Для него не нужны дополнительные крепёжные элементы. Благодаря своей эластичной структуре и способу нанесения пенополиуретан хорошо ложится на неровные основания. Перед его нанесением поверхность не нуждается в дополнительной обработке грунтом или краской.
2. У ППУ низкая стоимость. Он производится прямо на строительной площадке путём смешивания двух компонентов. Отсутствуют затраты на дополнительную транспортировку и изготовление.
3. Пенополиуретан – это лёгкий материал, который не нагружает строительные конструкции.
4. Кроме тепло- и звукоизоляции пенополиуретан укрепляет несущие стены, делая конструкцию более прочной и долговечной.
5. На него практически не оказывают влияние экстремально низкие и высокие температуры. ППУ не разрушается от цикличного замораживания и размораживания.
6. У покрытия из пенополиуретана монолитная структура. Нет щелей для появления мостиков холода. Ветер его не продувает.

Отрицательные

1. ППУ быстро разрушается под действием ультрафиолетовых лучей. Поэтому он не остаётся в открытом состоянии, а требует защиты. Его можно покрыть слоем краски или оштукатурить. Также подойдет использование различных облицовочных панелей.
2. Пенополиуретан – это негорючий материал. Всё равно его не рекомендуется использовать в местах возможного соприкосновения с открытым огнём. Если это технически невозможно, то ППУ закрывается огнестойким гипсокартоном.

Что представляет собой пенополистирол

Изготавливается этот материал примерно по тому же принципу, что и любые другие вспененные утеплители. Сначала в специальную установку наливается жидкий стирол. После добавления в него особого реагента происходит реакция с выделением большого количества пены. Готовая вспененная густая масса до застывания пропускается через формовочный аппарат. В результате получаются листы материала с огромным количеством мелких воздушных камер внутри.

Такая структура плит и объясняет высокие изоляционные качества пенополистирола. Ведь воздух, как известно, тепло сохраняет очень хорошо. Существуют виды пенополистирола, в ячейках которых содержатся и другие газы. Однако самыми эффективными изоляторами все же считаются плиты именно с воздушными камерами.

Входящие в структуру пенополистирола ячейки могут иметь размер от 2 до 8 мм. На их стенки при этом приходится примерно 2% массы материала. Таким образом, пенополистирол на 98% состоит из воздуха.

Сколько Пеноплекса заменит стену из кирпича?

Сколько заменяет кирпича Пеноплекс? Последнее — это не название строительного материала. Так звучит один из самых популярных брендов, выпускающих полимерные теплоизоляционные плиты. Здесь имеется в виду пенополистирол экструдированный, один из лучших утеплителей, существующих на данный момент. Стоит разобраться, в каком отношении его можно сравнивать с кирпичом.

Преимущества пеноплекса.

Уточнение терминов

Прежде всего нужно понять, в какой степени пенополистирол может заменить кирпичную кладку. Это абсолютно разные строительные материалы.

Учитывая, что оба материала принимают участие в устройстве наружных стен зданий, между ними уместно только одно сравнение — по теплопроводности. Именно эта характеристика имеется в виду при постановке вопроса, но его нужно правильно переформулировать: какая толщина Пеноплекса и кирпича создаст одинаковое термическое сопротивление. По остальным характеристикам сравнение не в пользу полимера.

Показатели теплопроводности

Виды и назначение пеноплекса.

Способность сопротивляться прохождению потока тепловой энергии характеризуется коэффициентом теплопроводности λ, выражаемом в единицах Вт/м2°C. Как правило, продавцы различных утеплителей предоставляют значение этого коэффициента для изделий в сухом состоянии. В то же время нормативные документы предписывают вести расчет по реальным эксплуатационным показателям, значения которых не настолько впечатляющие.

Рассматриваемые материалы выпускаются нескольких разновидностей. Кирпич изготавливается из разных материалов и по различным технологиям. Марки экструзионного пенополистирола отличаются по плотности, что влияет на его теплопроводность. Эксплуатационные тепловые показатели для изделий разных видов выглядят так:

• кладка из кирпича керамического полнотелого, λ=0,7 Вт/м2°C;
• то же, из силикатного, λ=0,76 Вт/м2°C;
• кирпичная кладка из керамических пустотелых изделий плотностью 1000 кг/м3, λ=0,47 Вт/м2°C.

График видов теплоизоляционных материалов.

В перечне приведены значения для готовой кирпичной кладки, возведенной на цементно-песчаном растворе. На других типах растворов показатели будут немного отличаться. Характеристики экструзионного пенополистирола различной плотности разительно отличаются в меньшую сторону:

• Пеноплекс плотностью 30 кг/м3, λ=0,037 Вт/м2°C;
• то же, плотностью 50 кг/м3, λ=0,038 Вт/м2°C.

Заметно, насколько теплопроводность полимерного утеплителя меньше, нежели у кирпичной стены. Но эти цифры абстрактны и потому для обычного человека малопонятны. Чтобы разобраться в ситуации, надо привести все показатели к одному понятию — толщине. Для этого необходимо определить еще одну характеристику — сопротивление теплопередаче R, выражаемой в единицах м2°C/Вт.

Расчет толщины

Сопротивление теплопередаче R привязано к толщине строительной конструкции, а его минимальная величина, установленная нормативными документами, изменяется в зависимости от климатических условий в регионе. Например, в южных районах Российской Федерации стены жилых зданий должны обладать сопротивлением передаче тепла не ниже 2,1 м2°C/Вт. Эту величину предлагается взять за основу и просчитать, сколько кирпича и Пеноплекса понадобится для ее соблюдения. Минимальный показатель рассчитывается по формуле:

Схема утепления.

δ=Rxλ, где:

• δ — значение толщины стеновой конструкции, м;
• λ — теплопроводность материала, из которого построена стена, Вт/м2°C.
• R — сопротивление теплопередаче, в примере оно равняется 2,1 м2°C/Вт.

Если взять коэффициент теплопроводности обычной кирпичной кладки λ=0,7 Вт/м2°C, то в южных районах РФ толщина стен из керамического изделия должна составлять: δ=2,1х0,7=1,47 м.

Та же стена, но сделанная из Пеноплекса плотностью 30 кг/м3, будет иметь толщину: δ=2,1х0,037=0,077 м, или 77 мм.

Разница между материалами составит 1,47/0,077=19. Во столько раз кирпичная кладка должна быть толще слоя пенополистирола, чтобы выйти на один и тот же показатель тепловой изоляции здания. Полная картина, показывающая сравнение разных видов кирпичных стен и полимерных утеплителей, отражена в таблице:

Теперь в таблице наглядно показано, насколько отличается кирпичная стена от экструдированного пенополистирола по теплопроводности в худшую сторону.

Нетрудно сделать вывод, что для соблюдения строительных норм по энергосбережению эти материалы необходимо скомбинировать, существовать по отдельности в виде стеновой конструкции они не могут.

Кирпичу не хватает теплоизоляционных свойств, а Пеноплексу — несущей способности. Вместе они дадут прекрасный результат: кладку в 1,5 полых изделия достаточно утеплить листами пенополистирола 50 мм, а общее сечение ограждения выйдет всего 0,43 м.

Пожароустойчивость

Являясь сгораемым материалом, пенопласт отличается хорошей пожароустойчивостью, так как температура самовозгорания составляет +4910 С. Этот показатель в 1.8 превышает показатель древесины, для которой достаточно +2600 С. При отсутствии огня в течении 4 секунд горение затухает. Во время горения материал выделяет около 1000 МДж/м3 энергии, в то время как древесина — 7000-8000 МДж/м3 — значит, при горении пенополистирола повышение температуры будет намного ниже.

Производители предлагают самозатухающий пенополистирол, изготовленный с добавлением антипиренов. Однако опыты показывают, что самозатухающий эффект со временем теряется, и в конструкции материал, который изначально был классифицирован как относящийся к группе горючести Г2, через некоторое время уже соответствует только классу Г4 (исследования проведены в НИИ ПБ и ЧС МЧС Беларуси).

В то же время следует признать, что продукты, выделяемые при горении разных марок пенополистирола, еще являются мало изученными.

Как правильно выбрать утеплитель?

При выборе утеплителя нужно обращать внимание на: ценовую доступность, сферу применения, мнение экспертов и технические характеристики, являющиеся самым важным критерием.

Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам:

• Теплопроводность.

Теплопроводность подразумевает под собой способность материала передавать теплоту. Это свойство характеризуется коэффициентом теплопроводности, на основе которого принимают необходимую толщину утеплителя. Теплоизоляционный материал с низким коэффициентом теплопроводности является лучшим выбором.

Также теплопроводность тесно связана с понятиями плотности и толщины утеплителя, поэтому при выборе необходимо обращать внимание и на эти факторы. Теплопроводность одного и того же материала может изменяться в зависимости от плотности.

Под плотностью понимают массу одного кубического метра теплоизоляционного материала. По плотности материалы подразделяются на: особо лёгкие, лёгкие, средние, плотные (жёсткие). К легким относятся пористые материалы, подходящие для утепления стен, перегородок, перекрытий. Плотные утеплители лучше подходят для утепления снаружи.

Чем меньше плотность утеплителя, тем меньше вес, а теплопроводность выше. Это является показателем качества утепления. А небольшой вес способствует удобству монтажа и укладки. В ходе опытных исследований установлено, что утеплитель, имеющий плотность от 8 до 35 кг/м³ лучше всего удерживает тепло и  подходят для утепления вертикальных конструкций внутри помещений.

А как зависит теплопроводность от толщины? Существует ошибочное мнение, что утеплитель большой толщины будет лучше удерживать тепло внутри помещения. Это приводит к неоправданным расходам. Слишком большая толщина утеплителя может привести к нарушению естественной вентиляции и в помещении будет слишком душно.

А недостаточная толщина утеплителя приводит к тому, что холод будет проникать через толщу стены и на плоскости стены образуется конденсат, стена будет неотвратимо отсыревать, появится плесень и грибок.

Толщину утеплителя необходимо определять на основании теплотехнического расчета с учетом климатических особенностей территории, материала стены и её минимально допустимого значения сопротивления теплопередачи.

В случае игнорирования расчета может появиться ряд проблем, решение которых потребует больших дополнительных затрат!

Теплопроводность разных листов

Отличительной чертой этого материала является его пониженная теплопередача. Благодаря этому свойству в помещении прекрасно сохраняется тепло. Стандартная длина пенопластовой плиты колеблется от 100 до 200 см, ширина составляет 100 см, толщина – от 2 до 5 см. Сбережение тепловой энергии зависит от плотности пенопласта, которая рассчитывается в кубических метрах. Например, пенопласт весом в 25 кг будет обладать плотностью 25 на 1 кубический метр. Чем больше вес пенопластового листа, тем выше его плотность.

Великолепная теплоизоляция осуществляется за счёт уникальной структуры пенопласта. Имеются в виду пенопластовые гранулы и ячейки, образующие пористость материала. Гранулированный лист содержит огромное количество шариков с множеством микроскопических воздушных ячеек. Таким образом, кусок пенопласта состоит на 98% из воздуха. Содержание воздушной массы в ячейках способствует хорошему сохранению теплопроводности. Благодаря этому усиливаются изоляционные свойства пенопласта.

Показатели теплопроводности пенопластовых гранул варьируются от 0,037 до 0,043 Вт/м. Этот коэффициент влияет на выбор толщины изделия. Пенопластовые листы толщиной 80-100 мм обычно используют для строительства домов в самых суровых климатических условиях. Они могут иметь величину теплопередачи от 0,040 до 0,043 Вт/м К, а плиты с толщиной 50 мм (35 и 30 мм) – от 0,037 до 0,040 Вт/м К.

Очень важно подобрать правильно толщину изделия. Существуют специальные программы, которые помогают рассчитать необходимые параметры утеплителя. Строительные фирмы успешно пользуются ими. Они измеряют реальное тепловое сопротивление материала и рассчитывают толщину пенопластовой плиты буквально до одного миллиметра. Например, вместо приблизительных 50 мм используется пласт с прослойкой в 35 или 30 мм. Это позволяет компании значительно сэкономить денежные средства.