Теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционными называют материалы, основной функцией которых является изоляция помещений и конструкций от теплового обмена с окружающей средой. Теплоизоляционные материалы обычно имеют очень низкую плотность, высокую пористость и низкую теплопроводность, не более 0.18 Вт/(м·°C).

Применение теплоизоляции в строительстве позволяет существенно сократить расходы на отопление зданий, ограничив тепловой обмен с окружающей средой. Средний срок окупаемости теплоизоляционных материалов (и средств, затраченных на их установку), за счет экономии ресурсов на нагрев-охлаждение, составляет один – полтора года, поэтому их применение экономически выгодно.

Основные свойства теплоизоляционных материалов

К основным свойствам теплоизоляционных материалов относят собственно сам показатель теплопроводности, который в свою очередь зависит от структуры материала, его пористости и влажности. Важность других свойств теплоизоляционного материала меняется в зависимости от области его применения, так например в индивидуальном строительстве большое значение имеет экологичность и безопасность эксплуатации.

Пористость. Теплопроводность твердого вещества всегда выше теплопроводности жидкости и газа. Воздух в неподвижном состоянии обладает очень низкой теплопроводностью: 0.02 Вт/(м·°C), а движущийся воздух способствует переносу тепла, поэтому очень важным показателем для теплоизоляционных материалов, является характер пор, чем меньше объем воздуха, заключенного в одну ячейку, тем меньше вероятность его движения, а значит и выше теплоизоляционные свойства. Наилучшими теплоизоляционными показателями обладают материалы, содержащие большое количество очень мелких воздушных пор, ограниченных друг от друга очень тонкими стенками твердого материала, препятствующего движению воздуха.

Структура материала. В зависимости от типа материала, в его структуре могут быть поры различной геометрической формы, а если поры являются направленными, то свойство теплопроводности будет зависеть от направления передачи тепла. Так, например древесина обладает большей теплопроводностью (примерно в два раза) вдоль волокон по сравнению с теплопроводностью поперек волокон.

Влажность. При высокой влажности воздушные поры, которые и определяют высокую теплоизоляционную способность материала, наполняются водой полностью или частично. Теплопроводность воды в 25 раз выше теплопроводности воздуха, а значит, влажный материал в значительной степени теряет свои основные качества. Для защиты теплоизоляционного материала применяют различные конструкционные методы и специальные материалы, таким образом максимально сохраняя его высокую теплоизоляционную способность на протяжении всего срока эксплуатации.