Тепловой поток через стены, крыши и полы можно уменьшить, используя один или несколько изоляционных материалов. В этих проводимость является основным механизмом теплопередачи.
In order to understand the insulation thickness required to achieve a given thermal performance for a building, it is necessary to look at heat flow in more numerical detail.
Как описано выше, тепловая энергия будет течь через любое вещество, температура с двух сторон которого различна, и скорость этого потока энергии зависит от:
- the temperature difference, Tin – Tвне, between the two sides (often written as ΔT)
- общая площадь, доступная для потока
- the insulating qualities of the material – its thickness and its теплопроводность.
Теплопроводность обозначается символом ‘λ‘ (греческое лямбда), хотя вы также найдете символ ‘k’ used. In this course we have used λ. Its units require a little explanation. It is usually expressed in terms of the rate of heat flow in watts that would flow across a one metre cube of the material with a temperature difference of one degree (kelvin or Celsius) across it (see Figure 6):
λ = тепловой поток на квадратный метр площади, деленный на разницу температур на метр толщины.
Тепловой поток на квадратный метр имеет единицы Вт/м 2 . Перепад температур на метр толщины имеет единицы К/м. Тепловой поток на квадратный метр, деленный на разницу температур на метр, имеет следующие единицы измерения:
(W / m 2 ) × (m / K) or
Теплопроводность, λ, таким образом, имеет единицы измерения ватт на метр-кельвин, Вт/м·К или Вт·м-1·К-1.
The lower the conductivity the better the level of insulation.
На этой диаграмме показан куб из неуказанного строительного материала. Видно, что он смотрит немного вниз на верхний угол. Три отмеченные стрелки указывают, что каждая сторона имеет длину один метр. Стрелка на верхней грани помечена как «Разница температур в 1 К». Параллельно этой стрелке, но пронизывающей куб, идет более широкая красная стрелка, указывающая влево и помеченная как «тепловой поток, ватты».
В таблице 3 приведены коэффициенты теплопроводности некоторых распространенных строительных материалов вместе с их плотностью; как правило, чем выше плотность, тем выше теплопроводность.
Metals have very high thermal conductivities and can transmit large amounts of heat for small temperature differences. Metal window frames, lintels over windows and fixings used for insulation can transmit considerable amounts of heat even though they only have a small total area. These are often referred to as ‘thermal bridges’ or ‘cold bridges’. Window glass has a high conductivity, so using thicker glass will have almost no effect on their overall U-ценность. Конструкционные строительные материалы, такие как кирпич и бетон, имеют более низкую теплопроводность, но потенциальные потери тепла все еще значительны из-за большой площади поверхности стен и крыш.
Изоляционные материалы используют тот факт, что неподвижный воздух или другие газы с достаточно большой молекулярной массой являются хорошими теплоизоляторами. Наиболее практичные формы изоляции основаны на использовании очень маленьких карманов этих газов. Существует четыре вида коммерческого изоляционного материала:
- various grades of aerated concrete containing small bubbles of air
- пеностекло, содержащее мелкие пузырьки воздуха
- various forms of wool made up of fibres with air held trapped between them
- пенопласты, содержащие маленькие пузырьки газа.
Vacuum insulated panels (VIPs) using plastic foams with ‘bubbles’ of a vacuum have considerably better performance. They are becoming increasingly available, but are very expensive. Their application for refrigerators is described later in Section 4.1.2.
Газобетон, теплотехнические свойства которого приведены в табл. 3, физически не так прочен, как его плотный аналог. Существует компромисс между прочностью на сжатие и теплоизоляционными характеристиками. В практическом строительстве этот материал можно использовать для формирования внутреннего листа стены полости, дополняющей основную изоляцию, которая, вероятно, представляет собой некоторую форму минеральной ваты или пенопласта внутри полости. На рис. 7 показаны образцы этих широко используемых изоляционных материалов.
Figure 7 Sample insulation materials (left to right: fibreglass, cellulose fibre, dense rock wool, expanded polystyrene, extruded polystyrene and polyisocyanurate foam)
Это фотография, показывающая различные материалы. Каждый образец имеет площадь около 50 миллиметров и толщину 25 миллиметров. Слева кусок пушистой розовой стекловаты. Справа — куча коричневых гранул из целлюлозного волокна. Справа кусок коричневой плотной минеральной ваты. Справа кусок белого пенополистирола. Справа кусок светло-голубого экструдированного пенополистирола. Крайний справа кусок желтого пенополиизоцианурата с приклеенным сверху тонким листом алюминия.
Figure 7 Sample insulation materials (left to right: fibreglass, cellulose fibre, dense rock wool, expanded polystyrene, extruded polystyrene and polyisocyanurate foam)
Wool and plastic foam insulation materials are very light; their densities are typically only 15–30 kg m –3 . Table 4 below gives some sample conductivity values for them, taken from manufacturers’ literature.
Sheep’s wool has, of course, been used in clothes as an insulating material for humans for thousands of years. Only now is it considered cheap enough to be used for loft insulation for buildings.
Cellulose fibre insulation is made from shredded recycled newspaper treated with a mineral fire retardant. It can be blown into wall cavities or loft spaces with a special machine.
Наиболее распространенными формами изоляционного материала являются минеральная вата (часто называемая «каменной ватой» или «земляной ватой») и стекловата.
Modern manufactured rock wool is the result of discoveries made in Hawaii of the effects of superheated steam on molten rock during volcanic eruptions. In the manufacturing process a suitable rock is melted at over 1500°C. It is then spun out through small holes on the perimeter of a centrifuge to produce long, thin fibres. Glass fibre manufacture is similar. The fibres are then coated in plastic resin and formed into insulation batts (square flat pieces of insulation, as opposed to rolls).
Изоляционные материалы из пенопласта изготавливаются путем вдувания газа в расплавленный пластик. Пенополистирол — очень известный пример, широко используемый для упаковки; другие используемые пластмассы включают формальдегид мочевины, полиуретан, полиизоцианурат и фенольную смолу. Их пены имеют разные свойства. Пенополистирол, например, можно сделать чрезвычайно прочным и жестким. Он водостойкий и достаточно прочный, чтобы выдерживать вес транспортных средств, поэтому его можно использовать под фабричными полами. Он также может изготавливаться в виде блоков, которые можно быстро скрепить вместе для создания изолирующей опалубки, в которую можно заливать бетон (см. рис. 8).
Рисунок 8 Дом из полистирола. Несмотря на солидный вид, в этом доме, построенном в Милтон-Кинсе в 1986 году, использовался основной каркас из изоляционных блоков из полистирола, в который был залит бетон. Затем снаружи добавили кирпичную обшивку, а внутри оштукатурили.
This is a photograph of a very solid-looking house with a pitched roof and built in a southern German style.
Рисунок 8 Дом из полистирола. Несмотря на солидный вид, в этом доме, построенном в Милтон-Кинсе в 1986 году, использовался основной каркас из изоляционных блоков из полистирола, в который был залит бетон. Затем снаружи добавили кирпичную обшивку, а внутри оштукатурили.
Наилучшие теплоизоляционные характеристики достигаются полиуретановыми, полиизоциануратными и фенольными пенами, которые могут иметь две трети теплопроводности шерстяных материалов. Любой практический выбор изоляции должен учитывать такие факторы, как стоимость, простота в обращении, сопротивление сжатию, огнестойкость и водонепроницаемость.
There is also considerable debate on the relative environmental friendliness of different materials.
Встречающееся в природе каменное волокно, асбест, в настоящее время запрещено из-за связанных с ним проблем со здоровьем (волокна тонкие и ломкие и имеют тенденцию распадаться на мелкую пыль, которую можно вдыхать). Минеральная вата и стекловата современного производства безопаснее асбеста, хотя при их использовании в ограниченном пространстве рекомендуется носить маску для лица. Для их изготовления нужны высокие температуры и много энергии.
В пенопластах используются химические вещества на масляной основе, и, будучи пластиком, они легко воспламеняются и при горении могут выделять ядовитый дым. До 1990-х годов газы, используемые для «выдувания» этих пеноматериалов, создающие пузырьки, представляли собой хлорфторуглероды (ХФУ). Однако было обнаружено, что они повреждают озоновый слой в верхних слоях атмосферы. Они также являются очень сильными парниковыми газами, способствуя глобальному потеплению. В результате этих экологических проблем они были заменены другими газами. Пентан широко используется, но это увеличивает потенциальную воспламеняемость, и при его использовании необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности. Совсем недавно некоторые производители изоляционных материалов представили низковоспламеняющиеся гидрофторолефины (ГФО). Они потенциально как «безопасны для озона», так и «безопасны для парниковых газов».
Воздействие изоляционных материалов на окружающую среду также может быть уменьшено за счет вторичной переработки. Переработанные материалы могут использоваться в стекловолокне и некоторых пенопластах, а переработанная газета является основным ингредиентом изоляции из целлюлозного волокна. Как правило, на крыше, где изначально не было изоляции, энергия, используемая при производстве изоляции, будет сэкономлена в течение года.
8 Main Types of Insulator Materials (2022 Ultimate Guide)
Types of Insulator Materials- The main purpose of an insulator is to control the unwanted flow of electricity from the powered conductor or conducting components. Electrical insulation plays an important role in every electrical application. With an electrical insulator and its great resistance, basically no current can flow across it. In this post, we will discuss insulating materials, features of an appropriate insulating material, different types of insulating materials, air gaps in insulation, the effect of moisture on insulation, and protection of electrical insulation against moisture.
We spoke to a representative from Aerial Services who specializes in Aerial installation in London, and he said, “ The insulator is a device that provides the needed insulation between the line conductor and earth.The main types of insulators are the post insulator, post insulator, suspension insulator and shackle insulator. The purpose of the insulator is to provide support to the overhead line conductors on the poles to stop the current flow towards earth.”
Введение в изоляционные материалы
Electrical insulating materials are introduced as substances that present a high resistance to the flow of electricity, and for that aspect, they are employed to keep the current in its suitable path within the conductor.
В качестве изоляторов можно определить большое количество материалов и веществ, многие из которых приходится использовать на практике, поскольку ни один отдельный материал или вещество не может удовлетворить всем требованиям, содержащимся в многочисленных и различных применениях изоляторов в электротехнике. Такие требования требуют учета надежности, физических свойств, доступности, стоимости, адаптируемости к функциям обработки и т. д.
Thus, in some cases, the insulating material, in addition to its performance as an insulator, may have to operate as a rigid mechanical section to the conductor and may be placed out of doors, in which case the insulating qualities should be maintained under all atmospheric conditions, in other application extreme flexibility is needed.
Опять же, изоляционные материалы должны сохранять свои изоляционные свойства в электронагревателях в широком диапазоне температур, достигающем в некоторых применениях до 1100°С, а изоляционные свойства должны сохраняться для целей радиосвязи вплоть до очень высоких частот.
Изоляционные материалы, применяемые в проводниках, должны быть гибкими в электрических трансформаторах и машинах, иметь большую специальную электрическую прочность (для уменьшения толщины до минимума) и способность выдерживать неограниченные циклы охлаждения и нагревания.
Изолятор используется в системах воздушных линий электропередач на полюсах проводников для управления током, протекающим по направлению к земле. Он играет важную роль благодаря своей функции в линиях передачи. Моделирование изолятора может быть выполнено с использованием различных материалов, таких как дерево, резина, слюда, пластик и т. д. Конкретные вещества, используемые в электротехнике, — это керамика, стекло, стеатит, ПВХ, полимер и т. д. изолятор фарфоровый, а также специфического состава, стекло, стеатитовые материалы. В этом посте также обсуждается обзор различных типов изоляционных материалов и принцип их работы.
Характеристики хорошего изоляционного материала
Хороший теплоизоляционный материал должен обладать следующими характеристиками:
- Высокая диалектическая сила
- Большое изоляционное сопротивление
- Равномерная вязкость: дает однородные тепловые и электрические характеристики.
- Он должен быть полностью однородным: он сохраняет электрические потери как можно меньшими, а электрические напряжения однородными при больших перепадах напряжения.
- Least thermal expansion
- When exposed to arcing must be non-ignitable
- Должна быть устойчива к жидкостям или маслам, кислотам, газам и щелочам.
- Не должны оказывать разрушающего воздействия на материал, соприкасающийся с ним
- Низкий коэффициент рассеяния (тангенс угла потерь)
- Высокая термическая прочность
- Большая механическая прочность
- Отличная теплопроводность
- Low permittivity
- Без газовой изоляции для контроля выбросов (для газов и твердых веществ)
- Должен быть однородным, чтобы выдерживать локальную концентрацию напряжения
- Должна быть устойчива к химическому и термическому износу
Классификация различных типов изоляционных материалов
Different types of insulator materials can be categorized in the following two ways:
- Classification based on the substances and materials
- Классификация по температуре
Классификация различных типов изоляционных материалов по веществам
- Твердые вещества (органические и неорганические)
Wood, Mica, glass, slate, rubber, porcelain, cotton, rayon, terylene, silk, paper, cellulose materials, etc.
- Жидкости (лаки и масла)
Льняное масло, спиртовые и синтетические лаки, рафинированные углеводородные минеральные масла и др.
Углекислый газ, сухой воздух, азот, аргон и т.д.
Классификация различных типов изоляционных материалов в зависимости от температуры
Важные свойства типов изоляционных материалов
- Удельное сопротивление или удельное сопротивление — это характеристика материала, которая определяет, насколько сильно материал сопротивляется протеканию электрического тока. Удельное сопротивление соответствующего изолятора очень велико.
- Диэлектрическая прочность вещества — это способность выдерживать электрические напряжения без отключения. Диэлектрическая прочность обычно измеряется в киловольтах на миллиметр (кВ/мм).
- Относительная диэлектрическая проницаемость или диэлектрический коэффициент — это отношение плотности электрического потока, генерируемого в системе, к плотности генерируемого в вакууме.
- Коэффициент электрического рассеяния (диэлектрические потери) представляет собой отношение энергии, теряемой в материале, к общей энергии, передаваемой через него. Он представлен тангенсом угла потерь и, следовательно, также вводится как тангенс дельта.
Типы электрических изоляторов
Некоторыми из обычно используемых электроизоляционных материалов являются фарфор, слюда, бумага, тефлон, пластик, резина, поливинилхлорид (ПВХ), керамика, стекло и т. д. Различные типы изоляционных материалов используются в следующих формах:
The above forms of insulators are normally used in overhead power systems. You can read more about these types of insulator materials by clicking this link.
Кроме того, есть еще несколько видов изоляторов и различных типов изоляционных материалов.
Столбчатые изоляторы
Столбчатый изолятор более или менее похож на штыревой. В нем сравнительно больше дождевых навесов и нижних юбок. Изоляторы опорного типа обычно используются на подстанциях, но в некоторых случаях их можно использовать и для воздушных линий. В результате существует две формы опорных изоляторов: (i) станционные опорные изоляторы и (ii) линейные опорные изоляторы.
A line post insulator can be employed for voltages up to 132 kV (pin insulators are utilized for up to 33 kV). In contrast, station insulators are used for low as well as very high voltages in substations. Multiple station post insulators are combined for higher voltage levels.
Стеклянные изоляторы
Стеклянные изоляторы штифтовой формы ранее использовались в 18 веке в основном для использования в телефонных / телеграфных линиях. Использование фарфоровых и керамических изоляторов распространилось в 19 веке. Они доказали более высокие защитные свойства, чем стекло, и получили широкое распространение.
To overcome this, glass types with toughened forms were presented, which became common based on their longer lifespan. So, the use of toughened glass types is becoming usual today. Dissimilar to porcelain or non-ceramic types, toughened glass never ages and thus, presents a longer lifespan. So, toughened glass types discs can be employed in suspension insulators.
Полимерные изоляторы
Polymer insulators contain a fiberglass rod layered by polymer weather sheds. These polymer weather sheds are typically constructed from silicon rubber. Few other substances may also be used for weather sheds, including polytetrafluorethylene (PTFE or Teflon), EPDM, EPM, etc. Polymer insulators are occasionally introduced as silicon rubber insulators or composite insulators. They are approximately 90% lighter than porcelain types and still provide almost equal or better strength.
Эти изоляторы имеют несколько стержней из стекловолокна и закрыты полимерными экранами. Они имеют малый вес по сравнению с фарфоровым типом, но обеспечивают лучшую производительность. Эти изоляторы обычно изготавливаются из силиконового каучука и ПТФЭ.
Длинные стержневые изоляторы
Изолятор с длинным стержнем представляет собой фарфоровый стержень с внешним защитным экраном и металлическими концевыми частями. Основным преимуществом модели с длинным стержнем является удаление металлических компонентов между блоками, что повышает прочность изолятора. Длинные типы стержней можно использовать в случаях подвески, а также в местах натяжения.
Stay Insulators
Изолятор, используемый в вантах (растяжках), используется как изолятор вант. Обычно изготавливается из фарфора и моделируется таким образом, чтобы в случае обрыва изолятора вант не упала на землю. Он также представлен в качестве изолятора яйцевидных штаммов.
Воздушные пространства в изоляции
Once the insulation is modeled, every attempt is made to prevent the existence of air gaps in it. However, it is hard to control air gaps in materials such as impregnated and fabricated insulation, yet these can be handled by gas or oil filling under pressure or vacuum impregnation.
The air spaces exercise harmful influences in the following method:
Ionization happens (the phenomenon being introduced as corona) once solid insulation, including air gaps, is subjected to the voltage.
Consequences of ionization are:
- Большая трата энергии в изоляции
- Термическая нестабильность
- Снижение напряжения отсечки изоляции
- There is decomposition, carbonization, and mechanical damage to the insulating material
Thus, when there are air gaps in the system, it must not be overstressed, and the substance should have corona resistance features.
Влияние влаги на изоляцию
When an insulating material is installed in a humid environment, it absorbs a particular amount of moisture. The water vapors are primarily absorbed on the surface, then they spread, tending to decrease the moisture concentration gradient, and eventually, they are desorbed into a lower vapor concentration area.
В изоляционном веществе диффузия влаги, как правило, происходит при неработающем электроприборе. Как только ток проходит по электрической линии, влага распространяется от изоляционного материала (т.е. вещество высыхает).
All solid dielectrics, based on the absorption of moisture in the highly humid surrounding, can be categorized as the following:
- Гигроскопичные и смачивающиеся вещества
- Non-hygroscopic and wettable substances
- Негигроскопичные и несмачиваемые вещества
Воздух с повышенной влажностью является источником проблем с электроизоляцией и даже может стать причиной выхода из строя электрических систем.
Влияние влажности на изоляционные материалы вызывает следующие изменения:
- Changes in electrical features
- Химические вариации
- Физические и механические изменения
Изменения в электрических характеристиках
- Влага, поглощаемая изоляционными материалами, вызывает уменьшение объемного удельного сопротивления (особенно поверхностного сопротивления), увеличение постоянной рассеяния и, в частности, увеличение диэлектрического фактора, снижение электрической прочности из-за изменения распределения поля внутри изоляционного материала.
- Conducting bridges may appear within the surface of the insulating substance under electric tension current and high humidity.
- В некоторых случаях тонкие слои влаги, образующиеся на изоляционном материале, высыхают во время работы оборудования. Такие места приобретают обугленное пятно, и такие пятна могут со временем объединяться и образовывать определенный мост; таким образом может произойти короткое замыкание.
Химические вариации
- High humidity always causes hydrolysis
- High humidity favors the fungi growth in some insulating substances, which in turn reduces organic insulating materials.
Физические и механические изменения
- Некоторые материалы, такие как полимеры, пластмассы и вещества, наполненные целлюлозными фильтрами, расширяются в присутствии высокой влажности.
- Механическая прочность изоляционного материала снижается в присутствии влаги.
Protection of Insulation against Moisture
Изоляция может быть защищена от влаги некоторыми специальными решениями, в том числе:
Пропитка обмотки
Обмотки всех низковольтных приборов пропитывают пекарскими лаками (иногда применяют и компаунды). Пропиточные составы и лаки повышают влагостойкость обмоток. Обработка пропиткой уплотняет обмотки, улучшает их теплопроводность, повышает механическую и электрическую прочность, повышает термостойкость.
Сделать изоляцию гидрофобной (водонепроницаемой)
Конфигурации изоляционных материалов иногда делают гидрофобными, чтобы защитить их от влаги. Эта форма обработки особенно эффективна для полимеров, включая гидроксилы и изоляционные вещества на основе целлюлозы.
Compared to old broadly employed methods using bitumens, asphalts, waxes, water-proofing employing some hydrophobic silicon materials free of carboxyls and hydroxyls is finding ever-increasing favor. Paper, cotton compositions are rendered hydrophobic using a methyl triethoxisilane in absolute alcohol or methyl butoxidiamine silane in carbon tetra-chloride.
Герметичность
Герметизация (с использованием специальных компаундов) обычно используется для защиты изоляции от влаги и помогает поддерживать адекватные изоляционные свойства компонентов и защищать их от механических повреждений. На этот метод широко влияют пропитка, покрытие и заливка компаундами.
The sealing methods in use are injection, molding, dipping, encapsulation, etc. The compounds most typically utilized in sealing the insulation of low voltage systems are butyl methacrylate, polyester-styrene, polyurethane, styrene, silicon base compounds.
Изоляционное вещество или компонент, подлежащий герметизации, должны быть тщательно высушены. Асфальт, парафин или битумы использовались в старых герметизирующих обработках.
Свойства изоляторов
Характеристики изолятора механические, диэлектрическая прочность велика, сопротивление изоляции велико для контроля тока утечки. Различные типы изоляционных материалов должны быть без примесей, трещин и непористыми.
Applications of Insulators
Применения изоляторов много. Вот некоторые из них:
- Они используются в цепях и электрических щитах для улучшения техники безопасности.
- Special insulators protect the substance from heat and electricity.
- Rubbers and plastic and are used to create daily products.
Купить оборудование или заказать услугу
Используя Linquip RFQ Service, вы можете рассчитывать на получение коммерческих предложений от различных поставщиков из разных отраслей и регионов.
Общие изоляционные материалы, используемые в зданиях
Insulation materials come from different sources like minerals, vegetable fibers, animal products, and synthetic compounds. Like in many engineering decisions, each material has advantages and disadvantages that must be considered when selecting insulation for buildings .
This article provides an overview of the main options in the market, and how they perform in actual projects. There are insulation materials that are no longer used, but may be found in older constructions – one example is insulation with an asbestos content, which has been outlawed.
Make sure your building has the right insulation and reduce your energy costs.
Стекловолокно
Fiberglass is one of the most popular insulation materials, made by weaving fine strands of glass. It is manufactured mostly from recycled glass.
Характеристики:
-Minimizes heat transfer
-Негорючий
-R-values range from R-2.9 to R-3.8 per inch
-Бюджетный
-Экологически чистый
-Does not absorb water
-Может быть опасным для установщиков, требующих специального защитного оборудования. Мелкие частицы стекла могут повредить глаза, легкие и кожу.
-Loose-fill insulation is applied using an insulation-blowing machine
Доступно в:
-Blankets (batts and rolls): fiberglass batt can be found as medium or high-density, with higher R-values than standard batts
-Свободное заполнение и вдувание
– Blow-in Blanket System (BIBS): разновидность насыпной изоляции, которая выдувается насухо, и испытания показали более высокий уровень изоляции, чем у других типов стекловолокна.
-Rigid boards
-Изоляция воздуховодов
-Жесткий волокнистый утеплитель
минеральная вата
Mineral wool refers to two types of insulation material:
- Минеральная вата из базальта или диабаза
- Slag wool, made from blast furnace slag from steel mills
Характеристики:
– Содержит в среднем 75% постиндустриального переработанного содержимого
– Не требует добавок, чтобы сделать его огнестойким
-Not recommended in extreme heat environments
-Негорючий
-Значение R в диапазоне от R-2.8 до R-3.5
-Экологически чистый
-Does not melt and is n ot combustible
-Умеренная стоимость
Доступно в:
-Одеяло (летучки и рулоны)
-Свободное заполнение и вдувание
-Rigid fibrous or fiber insulation
Целлюлоза
Целлюлоза производится из переработанной бумажной продукции, в основном из газет. В процессе производства бумага сначала разбивается на более мелкие кусочки, а затем волокнистится. Целлюлоза является одной из самых экологически чистых форм изоляции и доступна в насыпной и вдувной версиях.
Характеристики:
-Экологически чистый
-Most of its content is recycled (82-85%)
– Препятствует воздушному потоку
-Mineral borate is added to ensure fire and insect resistance
-Не требует защиты от влаги
-Значения R варьируются от R-3.1 до R-3.7.
-Excellent product for minimizing fire damage
-Из-за своей компактности он почти не содержит кислорода внутри
-Может вызывать аллергию
– Требуются квалифицированные рабочие для установки
-Умеренная стоимость
Полистирол
Полистирол представляет собой бесцветный и прозрачный термопласт. Полистирольная изоляция доступна во многих вариантах:
- Формованный пенополистирол (MEPS), обычно используется в плитах из пенопласта и в виде небольших шариков из пенопласта.
- Пенополистирол (EPS), made of small plastic beads fused together
- Экструдированный полистирол (XPS), представляет собой расплавленный материал, который спрессовывается в листы, также известный как пенополистирол.
Характеристики:
– Низкая стоимость, но не экологичность
– Легковоспламеняющийся, должен быть покрыт огнеупорным химикатом
-Lightweight
– Склонен к накоплению статического электричества
-Can be difficult to control
– Термический дрейф или старение происходит со временем – Значение R зависит от плотности: дорогой XEP имеет R-значение R-5.5, в то время как EPS предлагает R-4
Водонепроницаемый-
-Excellent sound and temperature insulation
-Гладкая поверхность
Доступно в:
– сыпучий наполнитель (мелкие бусины)
– Утепление бетонных блоков и утепление бетонных блоков
-Insulating concrete forms (ICF)
-Структурно-изоляционные панели (СИП)
-Foam board or rigid foam
полиуретан
Полиуретан доступен в виде пенопласта с закрытыми порами и пенопласта с открытыми порами. Пенопласты с закрытыми порами обладают ячейками высокой плотности, заполненными газом (не ГХФУ), что позволяет пене расширяться. Пенопласты с открытыми порами не такие плотные и наполнены воздухом, что при нанесении создает губчатую текстуру. Однако в некоторых сортах с низкой плотностью в качестве пенообразователя используется углекислый газ.
Характеристики:
-Высокая цена
-Не экологически чистый
-Огнеустойчивый
-Great sound insulator
– В новых пеноматериалах в качестве вспенивателя используется газ, не содержащий хлорфторуглеродов.
-Lightweight
-R-value of R-6.3 per inch
-Contains low-conductivity gas in its cells
-Thermal drift or ageing occurs only in closed-cell foams in the first two years after application. To slow down thermal drift, a layer of foil and plastic facings can be applied facing the open aire space creating a radiant barrier.
– Напыляемая пена дешевле, чем пенопластовые плиты, и работает лучше. – Распыляемые пены могут расширяться быстро или медленно в зависимости от требований пользователя.
– Устойчив к диффузии водяного пара
Доступно в:
-Foam board or rigid foam
-Sprayed foam and foamed-in-place
-Структурно-изолированные панели (СИП)
Натуральные волокна
Many natural fibers have applications in building insulation. Some examples are cotton, sheep’s wool, straw and hemp.
хлопок is available in batts and rolls, and it offers the following features:
- Состоит из 85% переработанного хлопка и 15% пластиковых волокон.
- Обработан боратом (антипирен и средство от насекомых)
- Minimum energy requirements for manufacturing
Овечья шерсть is also available and batts and rolls, and it has the following characteristics:
- Обработан боратом для защиты от вредителей, огня и плесени.
- Holds water, but repeated wetting and drying reduces borate effect
Солома используется в качестве изоляции с 1930-х годов. Он доступен в виде плит или структурно-изолированных панелей (SIP), которые являются звукопоглощающими и имеют типичную ширину от 2 до 4 дюймов.
Конопля is not a common insulation material in the US, although it has R-values comparable to those of other fibrous insulation types.
Полиизоцианурат
Polyisocyanurate or polyiso is a closed cell thermoset plastic similar to polyurethane. It contains a low-conductivity HCF-free gas and can be foamed in place, which is cheaper and more efficient than using foam boards.
Polyiso experiences thermal drift or ageing in the first 2 years after manufacturing, but foil and plastic facings can be applied facing the open air space. This works as a radiant barrier, stabilizing the R-value
Полиизо доступен в следующих формах:
- Пенопласт или жесткий пенопласт
- Распыляемая пена и вспенивание на месте
- Laminated insulation panels
- Конструкционные изолированные панели (СИП)
Цементная пена
As implied by its name, this insulation material is cement-based. It is nontoxic and nonflammable, and made from minerals extracted from seawater. Cementitious foam is similar to polyurethane foam, and can be sprayed and foamed-in-place.
Фенольная пена
Фенольная пена – это еще один тип изоляции, который распыляется и вспенивается на месте. Он использует воздух в качестве пенообразователя и может дать усадку до 2% после отверждения.
Что такое теплоизоляционные покрытия?
Facings are coatings attached to insulation during the manufacturing process or afterwards. Their main purposes are protecting the surface, holding the insulation together, and simplifying the attachment to building components. Depending on the type of facing, it can also accomplish the following functions:
- Выступает в качестве барьера для воздуха и пара
- Сопротивление пламени
- Aluminum foil in particular is also a radiant barrier
Some most common types of facing are kraft paper, white vinyl sheeting and aluminum foil.
Insulation Materials That Are No Longer Used
Некоторые изоляционные материалы, которые использовались в прошлом, теперь запрещены законом, недоступны или не используются из-за проблем со здоровьем. Некоторыми примерами являются вермикулит, перлит и карбамидоформальдегид.
Вермикулит и перлит использовались для изоляции чердаков до 1950-х годов, но больше не используются, потому что содержат асбест. Эти изоляционные материалы в основном были доступны в виде насыпного наполнителя или гранул.
- Для удаления из существующих зданий требуются сертифицированные подрядчики по обращению с асбестом.
- Were applied by heating rock pellets until they popped
- Допускается смешивание с цементом
Мочевина-формальдегид представляет собой напыляемую пену, которая широко использовалась в 1970-х и 1980-х годах. Однако из-за неправильной установки произошло много судебных дел, связанных со здоровьем. В результате карбамидоформальдегид был запрещен в жилых домах, но до сих пор используется для кладки стен в коммерческих и промышленных зданиях.
- В качестве пенообразователя используется сжатый воздух.
- Не расширяется при отверждении
- Nitrogen- based UF takes longer to cure
- Водяной пар может проходить
- Does not contain a fire retardant
Заключение
The sheer number of insulation materials available may seem overwhelming. However, with professional engineering services, you can make sure that your project has optimal insulation. A well-insulated building имеет более низкие расходы на отопление и охлаждение, поскольку эффективная изоляция сводит к минимуму приток тепла летом и потери тепла зимой.
Когда эффективная изоляция сочетается с высокоэффективной конструкцией HVAC, в вашем здании достигается резкое снижение затрат на отопление и охлаждение. Применение изоляции в новых зданиях дешевле и проще, так как нет необходимости нарушать существующую конструкцию. Разработчики, которые планируют новый проект, должны помнить об этом.
Компания Nearby Engineers New York Engineers имеет опыт проектирования MEP более чем в 1,000 проектов. Свяжитесь с нами по электронной почте (info@ny-engineers.com) или по телефону (786) 788-0295 212-575-5300 и убедитесь, что ваши строительные системы соответствуют нормам.
