Przewodność cieplna wełny mineralnej - co to jest, rodzaje wełny mineralnej, zasady doboru
Obecność zewnętrznej lub wewnętrznej warstwy termoizolacyjnej na ściany, sufity i podłogi jest jednym z niezbędnych warunków komfortowego życia w prywatnym domu i racjonalnego zużycia energii na ogrzewanie. Często jako grzejnik stosuje się wełnę mineralną, której instalację poprzedza obliczenie wymaganej grubości warstwy osłony termicznej, w oparciu o pojemność cieplną i kilka innych ważnych cech materiału. Przeanalizujemy czym jest przewodność cieplna wełny mineralnej i na co wpływa, jakie są rodzaje wełny mineralnej, jakie są ich cechy i zakres, a także jak dobrać właściwą do konkretnych warunków aplikacji.
Przewodność cieplna grzałki - co to jest i na co wpływa
Jednym z najważniejszych parametrów materiału termoizolacyjnego jest współczynnik przewodzenia ciepła. Wartość mierzona jest w W/m°C i określa, jak bardzo substancja jest w stanie zatrzymać ciepło. Co więcej, im niższa jest jego wartość dla danego rodzaju izolacji, tym cieplej jest w pomieszczeniu. Np. powietrze ma najniższą wartość tego parametru – tylko 0,025 W/m°C, natomiast dla wełny mineralnej waha się od 0,03 do 0,05 W/m°C.
Poniższa seria porównawcza przedstawia średnią wartość współczynnika przewodzenia ciepła (W/m°C) oraz grubość warstwy termoizolacyjnej potrzebnej do zatrzymania ciepła w pomieszczeniu w tych samych warunkach dla różnych rodzajów wełny mineralnej i innych tradycyjnie stosowanych materiałów w budowie:
- Cegła - 1,5 metra (0,52).
- Rozszerzona glina - 87 cm (0,17).
- Wełna szklana - 190 mm (0,045).
- Wełna bazaltowa - 170 mm (0,039).
- Styropian - 160 mm (0,037).
Wartość współczynnika przewodzenia ciepła zależy bezpośrednio od gęstości i struktury materiału wełny mineralnej. Jako bazę można zastosować różne substancje, które z kolei podczas procesu produkcyjnego mogą tworzyć różnorodne przestrzenne formacje włókien - poziome, warstwowe pionowo, warstwowe faliste, objętościowe i tak dalej. Ta funkcja umożliwia wybór grzejnika w oparciu o określone warunki pracy - do podłogi, dachu, dekoracji zewnętrznej lub wewnętrznej, komunikacji itp.
W tym przypadku współczynnik przewodzenia ciepła jest wprost proporcjonalny do zdolności przewodzenia ciepła. Oznacza to, że im większa zdolność do przepuszczania energii cieplnej przez samą izolację, tym wyższa wartość tego parametru, a zatem jej grubość powinna być większa.
Uwaga! Przewodność cieplna izolacji, wskazana w karcie katalogowej, jest wartością zmieniającą się w czasie. Ponieważ podczas pracy materiał jest nasycony wilgocią i traci swoje pierwotne właściwości. Dotyczy to szczególnie izolacji termicznej, która nie ma naturalnej ochrony przed wilgocią. Dlatego podczas jego instalacji wymagana jest specjalna ochrona.
Rodzaje grzałek, plusy i minusy wełny mineralnej
Istnieje kilka głównych rodzajów materiałów grzewczych stosowanych w budownictwie mieszkaniowym. Są to przede wszystkim następujące odmiany:
- Modyfikacje wełny mineralnej.
- Rozszerzona glina.
- Styropian.
- Spieniony poliuretan.
- Trociny.
Jednocześnie o wyborze wełny mineralnej lub keramzytu lub innego materiału decydują nie tylko przewodność cieplna, ale także takie wzory jak:
- Temperatura, wilgotność, cyrkulacja powietrza wewnątrz i na zewnątrz domu.
- Szacunkowa grubość izolacji termicznej - na podstawie charakterystyki klimatu i struktury konstrukcji.
- Warunki eksploatacji ocieplonych części budynku.
- Obciążenie graniczne elementów budowlanych.
W oparciu o powyższą liczbę czynników, często preferuje się piankową izolację syntetyczną lub wełnę mineralną. Ten ostatni ma jednak więcej zalet. Tak więc prawie wszystkie jego odmiany mają następujący zestaw zalet:
- Minimalna przewodność cieplna zapewniająca najlepsze zachowanie ciepła w pomieszczeniu zimą.
- Odporność na wilgoć przy strukturze o dużej gęstości.
- Odporność na ogień. Zawarte w materiale składniki mineralne nie palą się.
- Długa praca.
- Nieszkodliwy dla zdrowia innych.
- Odporność na naturalne czynniki niszczenia - gnicie, działanie mikroorganizmów, owadów i gryzoni.
- Obojętny na szoki termiczne.
- właściwości dźwiękochłonne.
- Optymalna cena.
Główną wadą jest niska paroprzepuszczalność, przez co konstrukcja w warunkach towarzyszących może zawilgocić i utracić swoje pierwotne właściwości. Można to rozwiązać za pomocą odpowiedniej bariery paroszczelnej. Kolejną wadą jest zbrylanie. Z biegiem czasu warstwy wełny stają się gęstsze, tracąc swoje właściwości termoizolacyjne. Jedynym sposobem na jego wyeliminowanie jest ułożenie najgęstszej modyfikacji izolacji lub zastosowanie technologii wielowarstwowej instalacji.
Odniesienie! Wełna mineralna ma konkurentów o najlepszej przewodności cieplnej - są to ekstrudowana pianka polistyrenowa, pianka poliuretanowa i inne spienione polimery. Jednak w przeciwieństwie do nich wata jest tańsza, a poza tym dobrze przepuszcza powietrze, nie wpływając na zdrowy mikroklimat w pomieszczeniu.
Wełna mineralna - rodzaje, właściwości, zastosowanie
Izolacja z waty mineralnej jest klasyfikowana według kilku kryteriów:
- Formularz zwolnienia.
- materiał.
- Gęstość.
- Producent.
Przeanalizujmy szczegółowo cechy materiału dla każdego z nich.
Formularz zwolnienia
W zależności od przeznaczenia i warunków montażu wełnę dzieli się na następujące formy:
- Talerze. Charakteryzują się maksymalnym zagęszczeniem konstrukcji – do 220 kg/m³. Dzięki temu izolację można montować bez obawy o uszkodzenie pod wylewkami betonowymi i konstrukcjami o dużych obciążeniach.
- Rolki, maty. Materiał jest bardzo elastyczny. Dlatego znajduje zastosowanie przede wszystkim w miejscach, gdzie wymagana jest izolacja dużych powierzchni – podłogi, dachy, ściany, stropy.
- Cylindry. Wyroby cylindryczne puste są idealne do izolacji rurociągów, kominów, sieci inżynieryjnych.
Materiał cieplny może również różnić się rozmiarem - od standardowego do specjalnego. Jednak nawet jeśli zaistnieje sytuacja, w której nie da się dokładnie dobrać produktu zgodnie z cechami ocieplanej konstrukcji, łatwo jest dociąć watę do żądanych wymiarów.
Materiał
W zależności od tego, jaki materiał jest podstawą produkcji, izolację z waty dzieli się na następujące odmiany:
- Mineralny (kamień lub bazalt) .
Produkcja opiera się na skałach, które kiedyś wyrosły z wnętrzności – głównie bazalcie. Stąd nazwa materiału - wełna bazaltowa. Powstaje poprzez topienie pod ciśnieniem z dodatkiem specjalnych spoiw. Przewodność cieplna wełny skalnej charakteryzuje się najszerszym możliwym zakresem – od 0,032 do 0,046 W/m°C. Ponadto wśród analogów jest najcięższy, ognioodporny i elastyczny.
Główne zalety:
- Hydrofobowość.
- Łatwość instalacji.
- Odporność na ogień.
- Przepuszczalność pary.
- Duża gęstość.
- Izolacja akustyczna.
- Minimalne obciążenie konstrukcji.
- Niewrażliwy na czynniki biologiczne.
- 50-letnia żywotność.
Główną wadą jest wyższy koszt wielu analogów. Izolacja bazaltowa jest w stanie wytrzymać nagrzewanie do 600°C. Dzięki temu może być stosowany jako zabezpieczenie przeciwpożarowe konstrukcji drewnianych. Jednocześnie grubość i sztywność płyt, a także zakres przeznaczenia, są bezpośrednio określane przez zawartość głównego minerału w strukturze. Na przykład produkowane są odmiany specjalnie zaprojektowane do ścian, sufitów lub dachów.
- Żużel .
Ten rodzaj izolacji jest wykonany z żużla wielkopiecowego. Współczynnik przewodności cieplnej materiału w ramie wynosi 0,046-0,048 W/m°C. Jednocześnie żużel ma następujące cechy:
- Lekki dla minimalnego obciążenia konstrukcji budowlanych.
- Bezpieczeństwo pożarowe do 300°C.
- Żywotność wynosi około 50 lat.
- Ochrona dźwięku.
- Dostępność montażu.
- Niska cena.
Jednak izolacja termiczna oparta na tego rodzaju wełnie musi być dobrze izolowana przed wnikaniem wilgoci – ze względu na zdolność konstrukcji do wchłaniania wody. Dlatego nie jest stosowany w miejscach bezpośredniego kontaktu z wilgocią - wanny, prysznice itp.
Dodatkowo wysoka kwasowość nie pozwala na montaż w kontakcie z metalami. Również ze względu na podłoże żużlowe nie zaleca się stosowania go na dachu i górnych kondygnacjach, ze względu na możliwość osiadania cząstek i ich szkodliwość dla zdrowia.
- Szkło .
Technologia produkcji wełny szklanej sprowadza się do wspólnego topienia piasku kwarcowego z odłamkami szkła. W wyniku dalszego nadmuchiwania stopionej masy powstają cienkie, wydłużone włókna, uformowane w bawełnopodobną masę. Przewodność cieplna płyt z wełny mineralnej szklanej waha się od 0,029 do 0,052 W/m°C.
Głównym zakresem izolacji z wełny szklanej są podłogi, stropy międzypodłogowe, pomieszczenia na poddaszu i na poddaszu. W tym przypadku materiał wykazuje następującą liczbę zalet:
- Dobre właściwości termoizolacyjne.
- Przystępność cenowa.
- Odporny na ogień do 450°C.
Wady - negatywny wpływ na skórę i błony śluzowe włókien. Wyeliminowane przez szczelne połączenie wszystkich połączeń z konstrukcjami i prawidłowy montaż paroizolacji.
Gęstość
Gęstość to jeden z najważniejszych parametrów izolacji z waty. Określa liczbę włókien na jednostkę objętości materiału. Zwykle wyraża się go w kg/m³. Następujące parametry techniczne izolacji termicznej są bezpośrednio zależne od wartości gęstości:
- Odporność na obciążenie. Wraz ze wzrostem wskaźnika gęstości wzrasta zdolność materiału do przenoszenia obciążeń, co jest szczególnie ważne w przypadku umieszczenia izolacji pod jastrychem.
- Zachowanie formularzy. Im dłuższa warstwa termoizolacyjna będzie w stanie zachować swoją pierwotną strukturę, tym dłuższa będzie jej żywotność i komfort w domu.
- Odporność na ściskanie. Im gęstsza izolacja, tym lepiej wytrzymuje obciążenia ściskające i odwrotnie.
- Obciążenie ciężarem konstrukcji. Im wyższa gęstość, tym większa masa i odpowiednio nacisk na konstrukcję będą miały warstwę termoizolacyjną.
Jednocześnie, niezależnie od wartości współczynnika przewodzenia ciepła, wełnę mineralną dzieli się na następujące odmiany według wartości gęstości:
- PT-75. Każda kostka. metr materiału waży 75 kg. Stosowany jest głównie w konstrukcjach poziomych z niewielkim obciążeniem lub w ogóle bez obciążenia. Przykładem są stropy i podłogi międzykondygnacyjne, a także niektóre rodzaje pokryć dachowych. Dodatkowo izolują rury pieców grzewczych, kominy i kanały wentylacyjne. Modyfikacje o mniejszej gęstości (PT-20, -30, -50) przeznaczone są do pracy bez obciążenia.
- PT-125. Modyfikacja średniej gęstości - 125 kg/m³, charakteryzująca się optymalnymi właściwościami termoizolacyjnymi i dźwiękochłonnymi. Przeznaczony do układania w podłogach, sufitach, sufitach, przegrodach międzyściennych, elewacji wentylowanej.
- PT-175. Materiał o gęstości 175 kg/m³. Różni się wystarczającą sztywnością do stosowania na powierzchniach metalowych i żelbetowych, w tym pod szorstkim łącznikiem.
- PT-200. Ma maksymalną gęstość 200 kg/m³ i sztywność. Stosowany jest podobnie jak poprzednia modyfikacja, a także jako zabezpieczenie przeciwpożarowe konstrukcji metalowych.
Rekomendacje! Aby zaizolować podłogę, lepiej zastosować jak najgęstszą izolację. Jeśli jednak powierzchnia spoczywa na kłodach, a między nimi jest ułożona izolacja termiczna, to w celu zaoszczędzenia pieniędzy można wybrać opcję o mniejszej gęstości niż wymagana, na przykład dla jastrychu betonowego.
Producent
Na współczesnym rynku istnieje kilku popularnych producentów letniej wełny, którzy różnią się również własnymi właściwościami przewodnictwa cieplnego. Są to przede wszystkim marki:
- Isover .
Przewodność cieplna wełny mineralnej marki Isover o standardowej grubości 50 mm waha się od 0,032-0,046 W/m°C. Dostępne w następujących formach:
- Rolki „Klasyczne”. Przeznaczony do konstrukcji obciążonych.
- Płyty „Ramka P-32” - do izolacji termicznej w technologii ramowej.
- Maty "Rama M-37" i "Rama M-40-AL" - do ocieplenia ramy.
Ciepła wełna tego producenta może być również stosowana do ocieplania zarówno elewacji wentylowanych jak i tynkowanych, dachów skośnych, saun, ścianek działowych, podłóg, ścian od zewnątrz i wewnątrz, systemów grzewczych i wentylacyjnych.
- Ursa .
Wskaźnik przewodności cieplnej waha się w granicach 0,036-0,045 W/m°C. W produkcji wykorzystywane są materiały przyjazne dla środowiska, dzięki czemu letniość tej linii polecana jest przede wszystkim do ocieplania pomieszczeń mieszkalnych.
Istnieją następujące modyfikacje:
- Płyty „Ursa Geo M-11” - do ścian, podłóg i sufitów lokali mieszkalnych.
- Rolki URSA GEO - do dachów spadzistych.
- Rolki URSA GEO Light - do przegród akustycznych.
Główną cechą letniej linii Ursa jest włóknisty, porowaty materiał, który zapewnia łatwą wymianę gazową i zdrowy mikroklimat w domu.
- Wełna mineralna .
Wartość przewodności cieplnej wynosi - 0,036-0,044 W/m°C. Produkowany jest w następujących głównych odmianach:
- Płyty Rockmin - do izolacji akustycznej i cieplnej podłóg poddaszy, ścian, ścianek działowych, elewacji.
- Maty Domrock - do systemów zawiasowych, lekkich ram, sufitów na belkach.
- Płyty Panelrock - do wygłuszania ścian zewnętrznych.
- Płyty Monrock max - do dachów płaskich.
- Płyty Strorock - do podłóg ziemnych i wylewek betonowych.
- Maty Alfarock - do ochrony rur i wodociągów.
Wybór jednej lub drugiej modyfikacji odbywa się na podstawie celu i zaleceń producenta.
- TechnoNIKOL .
Wartość przewodności cieplnej w zakresie od 0,038 do 0,042 W/m°C. Ciepła wełna wykonana jest na bazie skał bazaltowych w postaci płyt do izolacji cieplnej i akustycznej. Produkowany w kilku seriach.
Przeznaczony do montażu po zewnętrznej stronie ściany, w systemach elewacyjnych, w tym pod tynk. Służy również do izolacji stropów, ścianek działowych, ram, rur grzewczych i rurociągów.
Przydatne wideo
- Knauf .
Znany producent na rynku materiałów budowlanych. Produkuje wysokiej jakości i nieszkodliwą wełnę mineralną w postaci płyt i mat. Pojemność cieplna wynosi około 0,035-0,04 W/m°C.
Główną cechą materiału jest brak powstawania pyłu podczas cięcia. Dodatkowo ciepło tej linii zawiera specjalne dodatki hydrofobowe, dzięki którym materiał jest wysoce odporny na wilgoć.
Rada! Wybierając wełnę termoizolacyjną należy wziąć pod uwagę jaką grubość powinna mieć izolacja w określonych warunkach użytkowania. Zapewni to komfort w domu i zoptymalizuje koszty ogrzewania.
Zasady selekcji
Przy wyborze radiatora należy wziąć pod uwagę następujące zalecenia:
- Wartość pojemności cieplnej wełny mineralnej bezpośrednio wpływa na grubość warstwy izolacji termicznej niezbędną do optymalnej ochrony. Im niższy współczynnik, tym lepiej materiał zatrzyma ciepło w pomieszczeniu i tym mniejsza będzie wymagana jego warstwa.
- Dane w specyfikacji technicznej materiału muszą odpowiadać warunkom eksploatacji.
Przydatne wideo
- Gęstość i sztywność izolacji musi odpowiadać poziomowi oczekiwanego obciążenia i stopniowi ściskania po montażu.
- Żywotność letniej jest daleka od ostatniej wartości. Przy układaniu w nierozłącznych strukturach kapitałowych pierwszeństwo powinny mieć produkty o maksymalnej wartości tego parametru.
- Dopuszcza się montaż wełny mineralnej w budynkach o dużej wilgotności, ze względu na wysoki stopień odporności na wilgoć. Jednak po nasyceniu wodą materiał może przyczynić się do pogorszenia się konstrukcji, dlatego konieczne jest podjęcie działań w celu ich wcześniejszej ochrony.
Ognioodporność, odporność na wilgoć oraz brak podatności na zniszczenie przez czynniki biologiczne sprawiają, że wełna mineralna jest jednym z najlepszych nowoczesnych grzejników. Jego jedyną wadą jest wysoki koszt w porównaniu z tanimi materiałami termoizolacyjnymi.
Cechowanie
Wybierając letnią wełnę, należy wziąć pod uwagę następujące cechy oznakowania:
- Nazwa marki, znak towarowy, producent.
- Klasa odporności ogniowej lub odporności termicznej.
- Współczynnik przewodności cieplnej.
- Wymiary płyt, mat lub rolek.
Przydatne wideo
Ponadto przed zakupem materiału warto poznać wartości jego właściwości technicznych:
- Sztywność dynamiczna, stabilność kształtu w danej temperaturze.
- Stopień ściśliwości i ruchomości.
- Obciążenie przy deformacji.
- Poziom nasycenia wilgocią po zanurzeniu w wodzie.
- Współczynniki pochłaniania dźwięku i przepuszczalność powietrza.
Znajomość tych parametrów pozwoli określić, w jakich konkretnych warunkach izolacja jest odpowiednia - na dachu, w stropach bez obciążenia, w podłodze lub pod jastrychem.
Ważny! Kupując wełnę mineralną od dowolnego producenta, warto wcześniej przyjrzeć się materiałowi i upewnić się o jego jakości. Tak więc, jeśli po dotknięciu wacika wypadną z niego małe fragmenty, wpłynie to nie tylko negatywnie na procedurę instalacji, ale także doprowadzi do dalszego pogorszenia komfortu w domu, ponieważ poszczególne włókna takiej izolacji mogą przenikać do wnętrza atmosfera w pomieszczeniu.
Przydatne wideo
Podsumowanie
Współczynnik przewodzenia ciepła określa zdolność izolacji do przekazywania ciepła. Dlatego im niższa jego wartość, tym lepiej materiał zatrzymuje ciepło w pomieszczeniu. Do izolacji termicznej domu stosuje się wełnę mineralną, keramzyt, trociny i syntetyczną izolację piankową. Często preferowana jest letniość, ze względu na jej zalety, takie jak:
- Niska przewodność cieplna.
- Odporność na wilgoć.
- Bezpieczeństwo przeciwpożarowe.
- Trwałość.
- Nieszkodliwość.
- odporność na czynniki naturalne.
- Izolacja akustyczna.
- Optymalny koszt.
Wady wyrażają się w postaci stosunkowo wysokiej ceny w stosunku do tanich grzałek, a także zbrylania się materiału i niskiej paroprzepuszczalności. Jednocześnie wełna mineralna jest klasyfikowana według 3 głównych cech:
- Forma wydania - maty, talerze i rolki.
- Podstawą jest szkło, żużel, bazalt.
- Wartość gęstości - PT-75, PT-125, PT-175, PT-200.
- Producent - Isover, Ursa, Rockwool, TechnoNIKOL, Knauf.
Każda odmiana ma swoje własne cechy, zalety, wady i obszar zastosowania. Przy wyborze wełny mineralnej należy wziąć pod uwagę pojemność cieplną, warunki pracy, gęstość, żywotność, cechy instalacji w wilgotnych pomieszczeniach, a także dane w oznakowaniu i specyfikacje techniczne.
