Conductibilitatea termică a vatei minerale

Vata minerala este un termen general pentru materialele izolante anorganice care sunt fabricate din roci, zgura de furnal si sticla. Astăzi vata minerală este solicitată, este utilizată pe scară largă în construcții. Această izolație a câștigat popularitate datorită conductibilității sale termice și a costului acceptabil.

Vata minerala este formata din fibre subtiri presate intr-un covoras. În exterior, este similar cu vata medicală, doar mai rigidă. Minvata este recunoscut de specialiști drept unul dintre cele mai bune materiale termoizolante, deoarece are următoarele avantaje:

• eficienţă,

• siguranța pentru sănătatea umană,

• ușurință de instalare,

• cost accesibil.

Există 3 tipuri de vată minerală.

1. Piatră - este realizat din roci topite. Dolomit, bazalt și calcar sunt folosite în principal pentru crearea acestuia. O astfel de izolație este fiabilă și durabilă, are o durată de viață lungă.

2. Zgură - este realizat din zgura topită de furnal. La creare, se folosesc deșeuri de metale feroase și neferoase. Această izolație este mai puțin durabilă, de calitate inferioară vatei de piatră - nu trebuie utilizată în zonele climatice cu niveluri ridicate de umiditate și schimbări bruște de temperatură.

3. Sticlă (fibră de sticlă) - se obtine din fibra de sticla topita, precum si din nisip, soda, calcar, dolomita, borax. Principalele caracteristici sunt densitatea ridicată, elasticitatea și memoria formei. Are indicatori buni de conductivitate termică și permeabilitate la vapori, dar caracteristicile sunt inferioare calitativ la piatra (bazalt) și lâna de zgură. Popular datorită raportului dintre calitate și cost accesibil.

În ciuda diferitelor materii prime, toate soiurile de vată minerală au o proprietate comună - materialul este liber, cu o structură fibroasă și densitate scăzută și, din acest motiv, are o conductivitate termică scăzută.

Conductivitatea termică a vatei minerale este influențată de compoziția mineralogică, densitate și umiditate. Indicatorul mediu pentru diferite tipuri de vată minerală este de obicei de 115 kg pe 1 metru cub. m cu absorbția de apă nu mai mult de 1% din volum. Diametrul mediu al fibrei nu este mai mare de 0,2 microni.

Conductivitatea termică a materialelor este capacitatea de a stoca energie termică într-o încăpere, unul dintre parametrii importanți ai materialelor termoizolante. Zona de utilizare a acestora depinde de caracteristicile izolatoarelor termice.

Coeficientul reflectă cantitatea de căldură care se realizează într-o oră după 1 sq. m de suprafață de izolație cu grosimea de 1 m, absența scurgerilor de căldură pe laterale și o diferență de temperatură de 1 ° C pentru ambele suprafețe sunt de asemenea luate în considerare. Adică, parametrul de conductivitate termică scăzută al vatei minerale indică o pierdere minimă de căldură.

Coeficientul este măsurat în W / (m ° C), depinde inițial de materia primă, care afectează structura fibrei. Indicatorul nu rămâne constant la același nivel - de exemplu, în 3 ani poate crește cu 50% din cauza pătrunderii umidității în structură. Parametrul este utilizat la calcularea grosimii necesare a stratului termoizolant pentru decorarea interioară sau exterioară. Cu cât indicatorul este mai mic, cu atât stratul va fi mai subțire pentru izolarea structurii clădirii (acoperiș, pereți, podele etc.) și, în consecință, cu atât costurile sunt mai mici.

Creșterea sau scăderea grosimii stratului nu va afecta în niciun fel coeficientul.Doar materiile prime selectate afectează valoarea conductibilității termice, dar grosimea izolației este importantă pentru protejarea structurilor. De exemplu, vata minerală cu grosimea de până la 50 mm este adesea folosită pentru izolarea interioară a spațiilor (pardoseli, pereți despărțitori, tavane între podea etc.), unde pierderile de căldură sunt mici și este necesar să se economisească spațiu. Pentru izolarea exterioară (fațade de case, acoperișuri) se folosește vată minerală cu grosimea stratului de 100-200 mm.

Coeficienții de conductivitate termică, ținând cont de materia primă, sunt:

• lână de piatră (bazalt) - 0,032-0,046 W / (m ° C);

• vată de zgură - 0,46-0,48 W / (m ° C);

• lână din fibră de sticlă - 0,038-0,046 W / (m ° C).

Principalul dezavantaj al vatei minerale este modificarea nivelului de conductivitate termică atunci când umiditatea intră în material. Astfel, o creștere a umidității cu 5% înrăutățește proprietățile de izolare termică cu aproape 50%. Iar umiditatea care intră în interior în timpul înghețului poate deforma izolația și poate perturba proprietățile operaționale.

Vata de piatră, de exemplu, din bazalt, este cel mai puțin susceptibilă la modificări ale conductibilității termice. Datorită nivelului ridicat de permeabilitate la vapori (absorbția apei - mai puțin de 1%) și a higroscopicității minime, excesul de umiditate se evaporă și nu se acumulează în interiorul produsului. Din acest motiv, vata de piatra este adesea folosita pentru izolarea exterioara (fatade, acoperisuri ale cladirilor), precum si pentru termoizolarea pardoselilor de la etajele prime pentru a reduce pierderile de caldura.

Lâna din fibră de sticlă și vata de zgură nu sunt potrivite pentru izolarea exterioară și utilizarea în încăperi cu umiditate ridicată. Acest lucru se datorează unei creșteri a conductibilității termice odată cu creșterea nivelului de umiditate. Deci, atunci când instalați aceste tipuri de vată minerală, este necesară o izolare completă de umiditate.

Fiecare izolație are conductivitate termică, iar această capacitate determină calitatea produsului și domeniul de aplicare al acestuia. Valorile medii ale vatei minerale sunt de 0,045 W / (m ° C), iar o valoare atât de scăzută confirmă calitatea înaltă a izolatorului termic.

Dacă comparăm coeficienții medii de conductivitate termică a diverșilor izolatori termici, vom vedea exemple ilustrative ale grosimii stratului necesare pentru a reține căldura:

• caramida 1460 mm - 0,520 W / (m ° C);

• argilă expandată 869 mm - 0,170 W / (m ° C);

• lână din fibră de sticlă 189 mm - 0,044 W / (m ° C);

• lână de piatră (bazalt) 167 mm - 0,039 W / (m ° C);

• polistiren expandat 159 mm - 0,037 W / (m ° C).

Când comparați vata minerală cu alte încălzitoare, puteți evalua atât avantajele, cât și dezavantajele acesteia.

• Polistiren expandat... Izolație nu mai puțin solicitată (un tip de spumă). Valoarea conductibilității termice este de 0,028-0,035 W / (m ° C). Dacă comparăm calitățile termoconductoare cu vata minerală, atunci proprietățile sale consumatoare de energie vor fi mai puțin eficiente. Cu toate acestea, vata minerală câștigă semnificativ atunci când se compară rezistența la foc și nocivitatea fumului de izolație. Ușurința instalării și costul acestui tip de izolator termic nu sunt inferioare vatei minerale.

• Penoplex... Este și un tip de spumă, dar acestea sunt produse mai modernizate. Caracteristicile de izolare termică sunt mai bune decât cele ale vatei minerale - 0,03-0,032 W / (m ° C). Materialul este destul de dur, nu este amenințat cu putrezirea, uscarea și prăbușirea. Aceste calități sunt similare cu vata minerală. Ușurința de instalare și durabilitatea sunt, de asemenea, apropiate de vata minerală. Dar avantajul vatei minerale este rezistența la foc, deoarece punctul său de topire este mai mare de 1000 ° C, iar penoplexul este considerat un material periculos de incendiu.

• Argila expandată... Valoarea conductibilității termice este de aproximativ 0,09 W / (m ° C), mai slabă decât indicatorul vatei minerale, dar principalul avantaj al acestui izolator termic este siguranța ridicată și compatibilitatea cu mediul. Datorită conductibilității termice ridicate, este necesară o grosime a stratului mai mare pentru izolarea unei încăperi decât, de exemplu, vata de piatră. Produsele din vată minerală sunt mai ușor de instalat, dar în ceea ce privește durabilitatea, vata minerală este încă inferioară argilei expandate.

• Rumeguș de lemn. Un material excelent pentru izolarea termică a spațiilor, are o conductivitate termică de 0,06-0,08 W / (m ° C).Avantajul izolației este permeabilitatea ridicată la vapori, precum și rezistența la condens și umiditate. Avantajele includ, de asemenea, respectarea mediului, costul scăzut al materialelor și siguranța pentru sănătatea umană. Dar la instalare, un astfel de izolator termic este mai complicat, iar pentru izolarea de înaltă calitate este necesar să se formeze un strat dintr-un amestec brut, de exemplu, rumeguș și argilă sau ciment. Rumegul pur practic nu este folosit din cauza pericolului de incendiu. Durata de viață a vatei minerale și a rumegușului cu aditivi este practic aceeași.

Conductivitatea termică a vatei minerale este unul dintre parametrii, a cărui utilizare corectă vă va permite să selectați grosimea necesară a stratului pentru izolarea termică.