Теплоизоляция

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассе

Теплоизоляция (Тепловая изоляция) — это элементы конструкции, уменьшающие процесс теплопередачи и выполняющие роль основного термического сопротивления в конструкции. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.

Классификация тепловой изоляции[править | править вики-текст]

Классификация по принципу нормирования:

  1. Строительная тепловая изоляция - тепловая изоляция ограждающих конструкций (стен, полов, крыш и т.д.);
  2. Техническая тепловая изоляция - тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Основной документ, регламентирующий применение технической тепловой изоляции на территории РФ - Свод правил - СП 61.13330.2012 "Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов";
  3. Специальная тепловая изоляция - вакуумная тепловая изоляция, отражающая тепловая изоляция и т.д.

Классификация по ГОСТ 16381-77 "Материалы и изделия строительные теплоизоляционные"

Материалы и изделия подразделяются по следующим основным признакам:

  1. По виду основного исходного сырья - неорганические, органические;
  2. По структуре - волокнистые, ячеистые, зернистые (сыпучие);
  3. По форме - рыхлые (вата, перлит и др.), плоские (плиты, маты, войлок и др.), фасонные (цилиндры, полуцилиндры, сегменты и др.), шнуровые.
  4. По возгораемости (горючести) - несгораемые, трудносгораемые, сгораемые.[1]

Основные типы теплоизоляции[править | править вики-текст]

На практике по виду исходного сырья теплоизоляционные материалы принято делить на три вида:

Директор предприятия ЖКХ показывает фрагмент трубы с пенополистирольной теплоизоляцией
  1. Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные полимеры (например, пенополистирол, вспененный полиэтилен (НПЭ, ППЭ) и изделия на его основе (в том числе отражающая теплоизоляция). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м3. Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т.п.). Также в качестве органических изолирующих материалов используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты, ДВП, и древесностружечные плиты, ДСП), целлюлозу в виде макулатурной бумаги (утеплитель эковата), сельскохозяйственные отходы (соломит, камышит и др.), торф (торфоплиты) и т. д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены разложению и используются в строительстве реже. 
  2. Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), монолитный пенобетон и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м3. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
  3. Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м3, изготовленного на цементе марки М500Д0, песка 5-ой фракции, пенообразователя Foamin C и воды в сравнении с ППУ изоляцией, указаны в таблице №1:

Теплопотери теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п.м.

Диаметр, мм Пенополиуретан Пенобетон
57 27,7 23,5
89 35,9 28,5
108 41,5 30,7
159 46,9 44,9
219 59,9 46,9

Основные виды применяемой теплоизоляции:

Промышленная теплоизоляция[править | править вики-текст]

Под промышленной теплоизоляцией чаще всего подразумевается теплоизоляция трубопроводов, емкостей, резервуаров и оборудования. Термоизоляцию трубопроводов и емкостей проводят с целью предотвращения охлаждения жидкости, находящейся в трубах, или во избежания образования конденсата на оборудовании. В случае, когда тепловые потери не важны, теплоизоляцию монтируют для соблюдения техники безопасности, например. для того, чтобы защитить обслуживающий персонал от ожогов. В настоящее время в связи с ростом стоимости энергоносителей тепловые потери стараются свести к минимуму, поэтому все чаще системы теплоизоляции включаются в комплекс средств для достижения энергоэффективности.

В промышленности к термоизоляции предъявляются повышенные требования, особенно к устойчивости материалов к рекордно высоким или, напротив, рекордно низким температурам (криогенное оборудование). На этапе разработки проекта промышленного объекта выбирается термоизоляционный материал. Сейчас проектировщики в промышленности, особенно на опасно-производственных объектах, предпочитают использовать негорючие материалы (класс НГ). Многие традиционные теплоизоляционные материалы обрабатываются специальными пропитками для того, чтобы повысить их безопасность и избежать возможности возгорания (антипирены для пенополистирола, например).

Применение теплоизоляции[править | править вики-текст]

Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную температуру, например:

  • В строительстве теплоизоляция применяется для внутреннего и внешнего изолирования наружных стен зданий, кровель, полов и т. д. Благодаря этому снижается расход энергии на отопление и кондиционирование.
  • В производстве одежды и обуви. Благодаря теплоизолирующим свойствам одежды человек может без активного движения долгое время пребывать на открытом воздухе в сильный холод или в холодной воде.
  • В корпусах или ограждающих конструкциях холодильного оборудования, печей. Благодаря теплоизоляции возможно значительно снизить затраты энергии на поддержание требуемой температуры внутри.
  • Трубопроводы теплотрасс окружают теплоизоляцией для уменьшения охлаждения или нагрева передаваемого теплоносителя. Защищают от коррозии. Теплоизоляция обладает пароизолирующими (не всегда) и шумозащитными свойствами.
  • Изоляция емкостей, резервуаров, бойлеров.
  • Изоляция трубопроводной арматуры, где применяются съёмные теплоизоляционные конструкции.

Теплоизоляция стен[править | править вики-текст]

Теплоизоляция не утепленной стены или с недостаточным утеплением выполняется в основном тремя способами:

  1. Навесной вентилируемый фасад с применением теплоизоляции (приемлимо класса пожарной безопасности НГ / КМ0)
  2. Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу
  3. Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).

С точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т.д.)

Материалы для изготовления теплоизоляции[править | править вики-текст]

Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент теплопроводности, — теплоизоляторы. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться утеплителями. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой пористостью.

См. также[править | править вики-текст]

Теплопроводность

Монолитный пенобетон

Футеровка

Примечания[править | править вики-текст]

  1. ГОСТ 16381-77 является действующим, однако морально и технически устарел. Например классификация "Горючести" по "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" №123-ФЗ (ред. от 02.07.2013) имеют иную градацию негорючие (НГ), Слабогорючие (Г1), умереногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3) и сильногорючие (Г4)

1. ГОСТ 16381-77 является действующим, однако морально и технически устарел. Например классификация "Горючести" по "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" №123-ФЗ (ред. от 02.07.2013) имеют иную градацию негорючие (НГ), Слабогорючие (Г1), умереногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3) и сильногорючие (Г4)

Ссылки[править | править вики-текст]

  • Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.
  • ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ НЕАВТОКЛАВНЫЙ МОНОЛИТНЫЙ ПЕНОБЕТОН СТО-001-50845180 Санкт-Петербург 2008