Przewodność cieplna wełny mineralnej

Wełna mineralna to ogólne określenie izolacji nieorganicznej, która jest wykonana ze skał, żużla wielkopiecowego i szkła. Dziś wełna mineralna jest poszukiwana, jest szeroko stosowana w budownictwie. Ta izolacja zyskała popularność ze względu na przewodność cieplną i akceptowalny koszt.

Wełna mineralna składa się z cienkich włókien sprasowanych w matę. Zewnętrznie podobny do waty medycznej, tylko sztywniejszy. Minvata jest uznawana przez ekspertów za jeden z najlepszych materiałów termoizolacyjnych, ponieważ ma następujące zalety:

• efektywność,

• bezpieczeństwo dla zdrowia ludzkiego,

• łatwość instalacji,

• przystępny koszt.

Istnieją 3 rodzaje wełny mineralnej.

1. Kamień - jest wykonany z roztopionych skał. Do jego budowy wykorzystuje się głównie dolomit, bazalt i wapień. Taka izolacja jest niezawodna i trwała, ma długą żywotność.

2. Żużel - wykonany jest z roztopionego żużla wielkopiecowego. Podczas tworzenia wykorzystuje się odpady metali żelaznych i nieżelaznych. Izolacja ta jest mniej trwała, gorszej jakości niż wełna kamienna - nie powinna być stosowana w strefach klimatycznych o dużej wilgotności i nagłych zmianach temperatury.

3. Szkło (włókno szklane) - otrzymywany jest ze stopionego włókna szklanego, a także z piasku, sody, wapienia, dolomitu, boraksu. Główne cechy to wysoka gęstość, elastyczność i pamięć kształtu. Ma dobre wskaźniki przewodności cieplnej i przepuszczalności pary, ale właściwości są gorszej jakości niż kamień (bazalt) i wełna żużlowa. Popularny ze względu na stosunek jakości do przystępnych kosztów.

Pomimo różnych surowców, wszystkie odmiany wełny mineralnej mają wspólną właściwość – materiał jest sypki, o strukturze włóknistej i małej gęstości, przez co ma niską przewodność cieplną.

Na przewodność cieplną wełny mineralnej wpływa skład mineralogiczny, gęstość i wilgotność. Średni wskaźnik dla różnych rodzajów wełny mineralnej wynosi zwykle 115 kg na 1 metr sześcienny. m z nasiąkliwością wody nie większą niż 1% objętości. Średnia średnica włókna nie przekracza 0,2 mikrona.

Przewodność cieplna materiałów to zdolność magazynowania energii cieplnej w pomieszczeniu, jeden z ważnych parametrów materiałów termoizolacyjnych. Obszar ich zastosowania zależy od właściwości izolatorów cieplnych.

Współczynnik odzwierciedla ilość ciepła, która jest przeprowadzana w ciągu 1 godziny po 1 m2. Uwzględniono również m powierzchni izolacji o grubości 1 m, brak przecieków ciepła po bokach oraz różnicę temperatur 1 ° C dla obu powierzchni. Oznacza to, że niski parametr przewodnictwa cieplnego wełny mineralnej wskazuje na minimalną utratę ciepła.

Współczynnik mierzony jest w W/(m°C), początkowo zależy od surowca, który wpływa na strukturę włókna. Wskaźnik nie utrzymuje się stale na tym samym poziomie - na przykład za 3 lata może wzrosnąć o 50% z powodu wnikania wilgoci do struktury. Parametr służy do obliczania wymaganej grubości warstwy termoizolacyjnej do dekoracji wnętrz lub na zewnątrz. Im niższy wskaźnik, tym cieńsza warstwa będzie potrzebna do ocieplenia konstrukcji budynku (dach, ściany, podłogi itp.) i tym samym niższe koszty.

Zwiększanie lub zmniejszanie grubości warstwy w żaden sposób nie wpływa na współczynnik.Tylko wybrane surowce wpływają na wartość przewodności cieplnej, jednak grubość izolacji ma znaczenie dla ochrony konstrukcji. Na przykład wełna mineralna o grubości do 50 mm jest często używana do izolacji wewnętrznej pomieszczeń (podłogi, ścianki działowe, podłogi międzypodłogowe itp.), W których straty ciepła są niewielkie i trzeba zaoszczędzić miejsce. Do izolacji zewnętrznej (fasady domów, dachów) stosuje się wełnę mineralną o grubości warstwy 100-200 mm.

Współczynniki przewodności cieplnej z uwzględnieniem surowca wynoszą:

• wełna kamienna (bazaltowa) - 0,032-0,046 W / (m ° C);

• wełna żużlowa - 0,46-0,48 W / (m ° C);

• wełna z włókna szklanego - 0,038-0,046 W / (m ° C).

Główną wadą wełny mineralnej jest zmiana poziomu przewodności cieplnej po dostaniu się wilgoci do materiału. Tak więc wzrost wilgotności o 5% pogarsza właściwości termoizolacyjne o prawie 50%. A wilgoć, która dostanie się do środka podczas mrozu, może zdeformować izolację i zakłócić właściwości użytkowe.

Wełna kamienna, na przykład z bazaltu, jest najmniej podatna na zmiany przewodności cieplnej. Ze względu na wysoki poziom paroprzepuszczalności (nasiąkliwość wody - poniżej 1%) i minimalną higroskopijność nadmiar wilgoci odparowuje i nie gromadzi się wewnątrz produktu. Z tego powodu wełna kamienna jest często wykorzystywana do izolacji zewnętrznych (fasady, dachy budynków) oraz do izolacji termicznej posadzek na pierwszych kondygnacjach w celu ograniczenia strat ciepła.

Włókno szklane i wełna żużlowa nie nadają się do izolacji zewnętrznej i stosowania w pomieszczeniach o dużej wilgotności. Wynika to ze wzrostu przewodności cieplnej wraz ze wzrostem poziomu wilgotności. Tak więc przy instalacji tego rodzaju wełny mineralnej wymagana jest pełna izolacja przed wilgocią.

Każda izolacja ma przewodność cieplną i to właśnie ta zdolność decyduje o jakości produktu i zakresie jego zastosowania. Średnie wartości wełny mineralnej to 0,045 W/(m°C), a tak niska wartość potwierdza wysoką jakość izolatora ciepła.

Jeśli porównamy średnie współczynniki przewodności cieplnej różnych izolatorów cieplnych, zobaczymy przykładowe przykłady grubości warstwy wymaganej do zatrzymania ciepła:

• cegła 1460 mm - 0,520 W / (m ° C);

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

• wełna szklana 189 mm - 0,044 W / (m ° C);

• wełna kamienna (bazaltowa) 167 mm - 0,039 W / (m ° C);

• styropian 159 mm - 0,037 W/(m°C).

Porównując wełnę mineralną z innymi grzejnikami, można ocenić zarówno jej zalety, jak i wady.

• Polistyren spieniony... Nie mniej pożądana izolacja (rodzaj pianki). Wartość przewodności cieplnej wynosi 0,028-0,035 W/(m°C). Jeśli porównamy właściwości przewodzące ciepło z wełną mineralną, to jej właściwości energochłonne będą mniej efektywne. Niemniej jednak wełna mineralna zdecydowanie wygrywa w porównaniu ognioodporności i szkodliwości dymów izolacyjnych. Łatwość montażu i koszt tego typu izolatora ciepła nie ustępują wełnie mineralnej.

• Penoplex... Jest to również rodzaj pianki, ale są to produkty bardziej unowocześnione. Właściwości termoizolacyjne są lepsze niż w przypadku wełny mineralnej - 0,03-0,032 W / (m ° C). Materiał jest dość twardy, nie grozi mu gnicie, wysychanie i kruszenie. Te właściwości są zbliżone do wełny mineralnej. Łatwość montażu i trwałość są również bliskie wełnie mineralnej. Ale zaletą wełny mineralnej jest jej odporność na ogień, ponieważ jej temperatura topnienia przekracza 1000 ° C, a penoplex jest uważany za materiał niebezpieczny dla ognia.

• Rozszerzona glina... Wartość przewodności cieplnej wynosi około 0,09 W/(m°C), gorsza niż wskaźnik wełny mineralnej, ale główną zaletą tego izolatora ciepła jest jego wysokie bezpieczeństwo i przyjazność dla środowiska. Ze względu na wysoką przewodność cieplną do ocieplenia pomieszczenia wymagana jest większa grubość warstwy niż np. wełna kamienna. Produkty z wełny mineralnej są łatwiejsze w montażu, ale pod względem trwałości wełna mineralna jest nadal gorsza od keramzytu.

• Trociny drzewne. Doskonały materiał do izolacji termicznej pomieszczeń, posiada przewodność cieplną 0,06-0,08 W/(m°C).Zaletą izolacji jest jej wysoka paroprzepuszczalność, a także odporność na kondensację i wilgoć. Zaletami są również przyjazność dla środowiska, niski koszt materiałów i bezpieczeństwo dla zdrowia ludzkiego. Ale podczas instalacji taki izolator ciepła jest bardziej skomplikowany, a do wysokiej jakości izolacji wymagane jest uformowanie warstwy z surowej mieszanki, na przykład trocin i gliny lub cementu. Czyste trociny praktycznie nie są używane ze względu na zagrożenie pożarowe. Żywotność wełny mineralnej i trocin z dodatkami jest praktycznie taka sama.

Przewodność cieplna wełny mineralnej jest jednym z parametrów, którego prawidłowe zastosowanie pozwoli na dobranie wymaganej grubości warstwy izolacji termicznej.